Обсуждение космических программ

«Поскольку Сильвия — крупный, яркий астероид, расположенный в Главном поясе астероидов, он отличная цель для первого поколения систем адаптивной оптики, которые были установлены на этих телескопах. Мы совместили наши данные с архивными наблюдениями, чтобы лучше понять орбиты эти спутников», — рассказал Марчис.

С помощью математиков из Института небесной механики и вычисления эфемерид Парижской обсерватории астрономы разработали точную динамическую модель, позволяющую рассчитать положение спутников вокруг главного тела в любое время.

Проверить свои расчеты астрономы смогли 6 января этого года, когда на Земле можно было наблюдать покрытие (затмение) этим астероидом одной из звезд.

Этот метод в последние годы все активнее применяется в астрономии, позволяя с высокой точностью определять форму покрывающих объектов.
Проходящую по поверхности Земли тень от затмевающих тел можно наблюдать в различных точках планеты. Измеряя время затмения звезды и построив хорду в каждой конкретной точке (а для этого вполне подходят любительские телескопы), астрономы могут не только определить размеры далекого тела, но и определить его формы. В случае с Сильвией сделать это помогли астрономы-добровольцы из сообщества Euraster, объединяющего европейских астрономов, наблюдающих покрытия звезд телами Солнечной системы.

В нужное время и в нужном месте около пятидесяти астрономов, живущих на узкой полосе Европы, проходящей через Францию, Италию и Грецию, направили свои телескопы на одну и ту же звезду и засекли время.

Двенадцать из них наблюдали покрытие звезды центральным телом астероида, которое длилось от четырех до десяти секунд в зависимости от места наблюдения.
«Еще четыре наблюдателя зафиксировали двухсекундное затмение звезды Ромулом, дальним спутником, близко к тому месту, которое было предсказано. Этот результат подтвердил аккуратность нашей модели и дал редкую возможность напрямую измерить размер и форму спутника», — считает Джером Бертье из Парижской обсерватории.

Построенные хорды показали, что Ромул имеет 24 км в диаметре и чрезвычайно вытянутую, состоящую из двух долей форму, напоминающую гантель.

По словам ученых, такую форму спутник мог приобрести, собрав собой осколки, образовавшиеся при разрушении древнего астероида, которое могло произойти миллиарды лет назад и образовать теперешнюю Сильвию.

Определить форму центрального тела астрономы смогли, сопоставив данные о покрытии астероида с прежними наблюдениями того, как астероид меняет яркость из-за собственного вращения. Видя, что форма центрального тела не возмущает вращения спутников, ученые установили, что оно должно иметь дифференцированную структуру: тяжелое сферическое ядро, окруженное слоем рыхлого пористого материала.

«Совместные наблюдения с большими и маленькими телескопами дает уникальную возможность понять природу таких сложных тройных астероидных систем. «Благодаря этим спутникам мы можем определить плотность и внутреннее строение астероида без необходимости посещать сам астероид. Знание внутренней структуры астероидов — ключ к пониманию того, как формировались планеты Солнечной системы», — добавил Марчис.

Что это за «булыжник» такой?

Он был открыт 8 октября 2013 года сотрудниками Крымской астрофизической обсерватории. Его величина в поперечнике составляет около 400 метров. Определив его траекторию и скорость движения, специалисты установили, что на самое близкое к Земле расстояние этот астероид подходил 16 сентября. Тогда между ним и нашей планетой было 6,7 миллионов километров.

У TV135 эллиптическая орбита, которая в перигее подводит его к Солнцу на дистанцию, разделяющую наше светило и Землю, а в апогее уносит на 3/4 расстояния от Солнца до Юпитера. «Булыжник» делает по ней оборот раз в четыре года. Он удостоился чести попасть в список так называемых близрасположенных к Земле объектов. В этом перечне их в настоящее время насчитывается 10 332.

Как отмечают специалисты НАСА, орбита TV135 пока еще недостаточно изучена. Существует некоторая вероятность того, что этот астероид появится в окрестностях Земли в 2032 году. Однако, по мнению Дона Йоманса, руководителя «Программы НАСА по поиску близрасположенных к Земле объектов» в калифорнийской Лаборатории реактивного движения (эта программа поиска называется еще Spaceguard – «космическая безопасность»), вероятность того, что данный «булыжник» врежется в Землю, не превышает 1 : 63 000. Некоторые источники, правда, оценивают шансы на столкновение, как 1 : 48 000.

«Другими словами, — отметил Йоманс, — вероятность того, что это никогда не произойдет, составляет 99,998%». Более того, специалисты из Центра изучения малых планет, расположенного в штате Массачусетс, полагают, что дальнейшие уточнения орбиты TV135 позволят практически исключить возможность его столкновения с Землей.

В настоящее время по десятибалльной «Туринской шкале астероидной опасности» TV135 не «набрал» больше одного балла, что не делает его более «угрожающим», чем другие астероиды, появление которых периодически ожидается неподалеку от нашей планеты.

Напомним, что по классификации НАСА любой астероид или комета, которые могут когда-либо подойти к околосолнечной орбите Земли на расстояние до 45 миллионов километров, автоматически попадают в категорию «близрасположенных» к Земле. Те же, у которых этот «зазор» может сократиться до 20 миллионов километров, что составляет приблизительно 8 дистанций от Земли до Луны, становятся «потенциально опасными объектами».

А если он все-таки упадет?

Считается, что астероид может нанести ощутимый ущерб на Земле в том случае, если он в поперечнике превышает 30 метров (размер Чебаркульского метеорита, взорвавшегося в феврале этого года над Челябинском, по оценкам ученых не превышал 15-17 метров). Разумеется, многое будет зависеть от того, куда он упадет или над чем взорвется — будет ли это середина океана или густонаселенный район.

400-метровый «обломок» может вызвать разрушения регионального масштаба, но, в любом случае, он не «взорвет» Землю, как полагает Дмитрий Рогозин. Чтобы такое произошло, нужно, чтобы астероид достигал 10-километровой величины, как тот, который, по мнению ученых, привел 65 миллионов лет назад к гибели динозавров.

Таких, полагают Йоманс и его коллеги, насчитывается в Солнечной системе около 1 000. НАСА уже смогло обнаружить 95% из них. По мнению специалистов американского аэрокосмического агентства, падения «булыжников» размером 10 километров и больше на нашу планету случаются не чаще 1 раза в 100 миллионов лет.

Как сделать так, чтоб не упал

На самом деле, защититься от астероида с учетом уже имеющихся технологий, весьма просто. Для этого, по словам Йоманса, нужно всего лишь посадить на астероид космический аппарат (КА) и включить его двигатели или ударить им по «булыжнику». И тот и другой способ достаточно эффективны для сведения небесного «обломка» с опасной траектории.

А в 2012 году студенты Массачусетского технологического института определили, что если о представляющий опасность астероид просто разбить бочку, или несколько бочек с краской так, чтобы одна его сторона была темного, а другая светлого цвета (использовать так называемый «эффект Ярковского»), то астероид этот изменит направление полета.

Если люди научились забрасывать в «далекий» космос КА и доставлять на Марс роверы весом до одной тонны, то что помешает им «привезти» на астероид емкости с краской? Одно условие: это надо сделать, как минимум за 20 лет до того, как «булыжник» подлетит к Земле.

Как в случае с «буксирно-ударным», так и «лакокрасочным» способами борьбы с астероидами главная задача состоит в том, чтобы заблаговременно обнаружить объект, способный угрожать Земле. Но, по словам Йоманса, НАСА уже способно идентифицировать потенциально опасный астероид за 100 лет до его возможного столкновения с Землей. Тогда будет достаточно отклонить его от своей траектории на несколько сантиметров, чтобы через век они превратились в сотни тысяч километров отхода от первоначальной линии движения.

«Тянет» ли борьба с астероидами на «сверхцель»?

Идея, лежащая в основе «буксирного» способа, уже дважды была опробована на практике. В 2001 г. на астероид Эрос совершил посадку американский космический аппарат «Шумейкер», а в 2005 г. японский зонд «Хайабуса» не только опустился на поверхность астероида Итокава, но и взял образцы вещества, после чего благополучно вернулся на Землю в июне 2010 г.

Представим теперь, что целью данных КА было не исследование этих объектов, а изменение траектории их движения. Тогда все, что нужно было сделать «Шумейкеру» и «Хайабусе» – это покрепче зацепиться за астероиды и включить свои двигательные установки. Разумеется, помимо этого еще нужно было бы определить, в какую точку астероида «упереться», чтобы сдвинуть его с траектории, а не просто закрутить вокруг своей оси. Но это тоже вполне решаемая задача.

Что же касается «ударного» способа, то он тоже был уже опробован на практике. В 2005 году НАСА таранило комету 9P/Tempel c помощью космического аппарата «Проникающий удар», чтобы провести спектральный анализ кометного вещества.

Более того, в 2022 году НАСА и ЕКА намерены таранить специальным космическим аппаратом DART астероид Дидим на расстоянии 11 миллионов километров от Земли с целью изменения траектории его движения. Теперь это уже будут специальные «учения» по защите нашей планеты от небесного «булыжника».

Таким образом, делать отвод от Земли астероида 2013 TV135 «сверхцелью» российской космонавтики — это ломиться в «дверь», которая уже была открыта Соединенными Штатами и Японией. В скором времени к ним присоединится и Европа. Но, как бы то ни было, отдадим должное Дмитрию Олеговичу — он, как и американский актер Орсон Уэллс в 1938 году, в очередной раз продемонстрировал «волшебную силу искусства», если не в области драматургии или космической деятельности, то уж точно в сфере воздействия на человеческие нервы.