Миссия DART по уничтожению астероида «на пути к столкновению»

Долгожданная миссия агентства по исследованию двойных астероидов DART столкнется с астероидом-луной Диморфос в понедельник 26 сентября, если все пойдет по плану.

Миссия DART стартовала 23 ноября 2021 года на ракете SpaceX Falcon 9 и сейчас мчится через глубокий космос к бинарному околоземному астероиду №65803 Didymos и его луне Dimorphos. Эта миссия, управляемая Лабораторией прикладной физики Университета Джона Хопкинса (JHUAPL), является первой попыткой человечества определить, сможем ли мы изменить курс астероида, что однажды может потребоваться для спасения человеческой цивилизации. Хотя изменение орбиты астероида, находящегося на расстоянии 7 миллионов миль, звучит устрашающе, члены команды DART из НАСА и JHUAPL заявили на брифинге для СМИ в четверг 22 сентября, что они уверены в том, что многолетнее планирование миссии приведет к успеху.

Двигаясь со скоростью 6,6 км/с или 23 760 км/ч, космический аппарат DART столкнется с луной Диморфос шириной 170 метров, которая вращается вокруг другого члена бинарной системы - астероида Дидимос шириной  780 метров. По мнению НАСА, это позволит сместить орбитальный период Диморфоса настолько, что его гравитационное воздействие на более крупный Дидимос изменит траекторию движения пары.

Кэтрин Кэлвин, главный научный сотрудник и старший советник по климату НАСА, сказала, что хотя DART станет ключевым испытанием этой стратегии планетарной обороны «кинетический удар», миссия также принесет ценные научные данные, которые позволят астрономам заглянуть в глубокую историю Солнечной системы. 

«Мы изучаем астероиды, чтобы убедиться, что мы не окажемся на их пути. Мы также изучаем астероиды, чтобы больше узнать о формировании и истории нашей Солнечной системы. Каждый раз, когда мы видим астероид, мы видим ископаемые остатки ранней Солнечной системы. Эти остатки запечатлели время, когда формировались такие планеты, как Земля. Астероиды и другие малые тела также доставляли на Землю воду и другие компоненты жизни, когда она созревала. Мы изучаем их, чтобы узнать больше об истории нашей Солнечной системы», - говорит Кельвин. 

Линдли Джонсон, сотрудник планетарной защиты НАСА, сказал, что DART знаменует собой поворотный момент в истории человеческого вида. 

«Это захватывающее время не только для агентства, но и для космической истории и истории человечества. Откровенно говоря, впервые мы можем продемонстрировать, что у нас есть не только знания об опасности, которую представляют эти астероиды и кометы, оставшиеся после формирования Солнечной системы, но и технология, с помощью которой мы можем отклонить один из них от курса, ведущего к столкновению с Землей. Так что эта демонстрация чрезвычайно важна для нашего будущего»,  - сказал Джонсон во время брифинга в четверг.

Это мнение поддержал Том Статлер, научный сотрудник программы DART в НАСА.

«Первое испытание - это проверка нашей способности создать автономно управляемый космический аппарат, который действительно достигнет кинетического удара по астероиду. Второе испытание - это проверка того, как реальный астероид отреагирует на кинетический удар. В конце концов, главный вопрос заключается в том, насколько эффективно мы сдвинули астероид, и можно ли использовать эту технику кинетического удара в будущем, если нам это понадобится?», - сказал Статлер.

Результаты миссии DART в понедельник 26 сентября, безусловно, помогут ответить на этот вопрос, и многие члены команды DART поделились своей уверенностью в миссии во время брифинга. Эдвард Рейнольдс, руководитель проекта DART в JHUAPL, сказал, что космический аппарат готов разбить себя на куски на поверхности Диморфоса, когда придет время.

«На данный момент мы можем сказать, что все подсистемы космического корабля зеленые, здоровые, работают очень хорошо. У нас много топлива и много энергии. Мы провели кучу репетиций, и некоторые из них очень условны. На данный момент я могу сказать, что команда готова. Наземные системы готовы, космический корабль здоров и находится на пути к столкновению в понедельник», - сказал Рейнольдс.

Инженеры команды DART внимательно следят за траекторией космического аппарата в ближайшие дни до столкновения, которое должно произойти в 19:14 EDT (2314 GMT) в понедельник 26 сентября. Елена Адамс, системный инженер миссии DART в JHUAPL, сказала, что команда все еще следит за тем, чтобы космический аппарат-ударник находился на заданном курсе.

«В ближайшие пару дней мы все еще выполняем некоторые маневры по коррекции траектории, чтобы убедиться, что мы находимся на правильном пути для столкновения с астероидом. Мы много репетировали. Но по мере прохождения крейсерской фазы мы обновляем параметры космического аппарата, чтобы убедиться, что мы действительно можем врезаться в астероид. И поэтому в последние пару дней мы обновим эти параметры; мы будем проводить проверки, например, передавать изображения на Землю. В следующие несколько дней мы сделаем больше снимков системы «Дидимос», проведем маневры по коррекции траектории, а затем, за 24 часа до столкновения, все будут готовы к работе. У команды есть 21 запасной вариант на случай, если система автономной маневрирования малого тела DART в реальном времени (Smart Nav) определит, что космический аппарат сбился с курса. Мы все предусмотрели и готовы вмешаться. И мы репетировали это в течение довольно долгого времени», - сказала Адамс.

21-я непредвиденная ситуация, которую запланировала команда, - это выживание DART. В случае, если DART промахнется мимо Диморфоса, по словам Адамса, команда немедленно приступит к обработке данных, собранных космическим аппаратом, и будет планировать возможное столкновение с другими объектами.

«Мы сядем на свои места и начнем сохранять все данные на борту, если он промахнется. И у нас будет время с нашей Deep Space Network сразу после этого, чтобы иметь возможность действительно записать все эти данные. А затем мы начнем экономить топливо и искать другие объекты для возвращения», - сказала Адамс.

В ответ на вопрос о том, какие летные испытания проводила команда, Адамс упомянул о недавнем наборе изображений Юпитера и его четырех больших галилеевых лун, сделанных камерой DRACO космического аппарата DART. Команда DART сделала эти снимки для того, чтобы проверить систему SMART Nav космического аппарата DART, ее возможности слежения.

«Мы действительно наблюдали, как Европа выходит из-за Юпитера. Мы обманули нашу систему Smart Nav, что Юпитер - это Дидимос, а Европа - Диморфос, и мы действительно наблюдали, как происходит отделение. Это важно, потому что в последние четыре часа во время терминальной фазы, когда космический аппарат будет полностью автономен, мы будем наблюдать, как Диморфос выходит из-за Дидимос. Итак, мы уже обучили систему делать это в полете. Так что мы с нетерпением ждем этого. Я думаю, мы сможем это сделать», - сказала Адамс. 

Статлер подтвердил эту уверенность, добавив, что, хотя когда-то такой тип миссии был предметом фантазий, команда DART считает, что теперь у нас есть инструменты и знания для проведения успешной миссии планетарной обороны.

«Мы двигаем астероид. Мы изменяем движение естественного небесного тела в космосе. Человечество никогда не делало этого раньше. И это все из научно-фантастических книг и очень банальных эпизодов «Звездного пути», когда я был ребенком. А теперь это реальность. И это поразительно, что мы действительно делаем это, и что это предвещает будущее: Что мы можем сделать, а также наши дискуссии о том, что человечество должно делать. Это открывает удивительные границы. Это очень интересно», - добавил Статлер.