Международная исследовательская группа под руководством Элоя Пенья-Асенсио из Миланского политехнического университета изучила долгосрочные последствия миссии НАСА DART (испытание двойного перенаправления астероидов), изучая роковую двойную морфологию обломков от сентябрьского удара астероида в 2022 году.
Исследование основано на данных, собранных LICIACube (итальянский Light CubeSat для визуализации астероидов), построенном Argotec и запущенном за 10 дней до удара DART, который зафиксировал событие и предоставил ключевую информацию о начальных условиях выброшенного материала.
На основе наблюдений LICIACube команда выполнила динамическое моделирование более 3 миллионов частиц размером от 10 сантиметров до 30 микрон и со скоростью до 500 м/с. Моделирование проводилось на суперкомпьютере НАСА в Центре навигации и вспомогательной информации (NAIF), который отслеживает траекторию космического мусора уже более 100 лет.
Исследователи обнаружили, что некоторые частицы могут достичь Марса примерно за 13 лет, а до Земли — всего 7 лет, в зависимости от их начальной скорости. Команда рассчитала орбитальные характеристики и направления прибытия этих потенциальных «метеоров с двумя состояниями», предоставив астрономам инструменты, необходимые для их идентификации в ближайшие десятилетия.
Миссия DART и ее последствия
Миссия DART была запущена НАСА 24 ноября 2021 года, что ознаменовало исторический момент для планетарной обороны. 26 сентября 2022 года зонд успешно столкнулся с небольшим спутником Диморфос астероида Дидимос, продемонстрировав способность использовать технологию воздействия кинетической энергии для отклонения потенциально опасных астероидов.
Основная цель DART — изменить орбиту Диморфоса вокруг Дидимоса, что проверит способность человечества изменить орбиту астероида в случае необходимости. Это столкновение сократило орбитальный период Диморфоса примерно на 32 минуты.
Однако последствия этого столкновения не ограничились простыми изменениями орбиты. В результате столкновения образовалось большое количество мусора, который был выброшен в космос с различной скоростью. Эти фрагменты предоставляют ценную информацию не только о составе и структуре Диморфоса, но и о физике высокоскоростных столкновений в космосе.
Приближающиеся обломки
Исследование Пенья-Асенсио и его коллег показывает особенно интересные результаты относительно судьбы обломков от удара DART. Модели показывают, что частицы, выброшенные со скоростью ниже 500 м/с, могут достичь Марса примерно через 13 лет. Еще более удивительно то, что частицы, выброшенные со скоростью, превышающей 1,5 километра в секунду, могут достичь Земли всего за 7 лет.
Исследователи также обнаружили определенные закономерности в распределении мусора. Например, материал, который достигает Марса, в основном запускается из северной части места падения Демофоса. Напротив, обломки, попадающие в систему Земля-Луна, как правило, поступают из юго-западной части места удара.
Размер частиц играет тонкую, но важную роль в ее судьбе: более крупные частицы имеют немного больше шансов достичь Марса, в то время как более мелкие частицы имеют тенденцию отдавать предпочтение системе Земля-Луна.
Обратите внимание: Могут ли столкновения звезд быть сигналами от чуждых цивилизаций?.
Этот эффект может иметь значение для будущих миссий по отбору проб на астероидах.Еще одна интересная находка касается времени прибытия обломков. Модель показывает, что процесс транспортировки мусора определяется периодом встречи с регулярными «прыжками», согласующимися с периодом обращения соответствующего небесного тела.
Наконец, исследователи предоставляют подробную информацию об орбитальных характеристиках и направлениях прибытия, известных как радианты, этих потенциальных метеоров, созданных DART. Эти данные имеют решающее значение для будущих кампаний наблюдений и позволяют астрономам идентифицировать и отслеживать эти уникальные метеоры.
Опасность? Нет, возможность
Важно подчеркнуть, что обломки DART не представляют опасности для Земли или Марса. Частицы, достигающие Земли, слишком малы, чтобы представлять угрозу. Как объяснил Пенья Асенсио:
Если фрагменты, выброшенные этими диморфами, достигнут Земли, они не представляют опасности. Их небольшой размер и высокая скорость могут привести к тому, что они распадутся в атмосфере, оставив яркий след в небе.
Эти фрагменты не только не представляют опасности, но и дадут возможность наблюдать первый «искусственный» метеорный дождь в истории человечества. Поэтому кампании по мониторингу метеоров в течение следующих нескольких десятилетий будут иметь решающее значение для определения того, действительно ли DART создает этот новый метеорный поток, который исследователи назвали «диморфным метеорным потоком».
Кроме того, будущие миссии на Марс смогут наблюдать марсианские метеоры, образованные фрагментами Диморфоса, сгорающими в марсианской атмосфере. Эти наблюдения могут предоставить ценную информацию о составе астероидов и марсианских атмосферных процессах.
Тем временем Европейское космическое агентство (ЕКА) завершает подготовку к миссии «Гера», которая будет запущена на борту космического корабля SpaceX Falcon 9 в октябре 2024 года и прибудет в систему Дидимос-Диморфос в 2026 году для проведения детальных исследований после столкновения. Гера изучит кратер, оставленный DART, точно измерит массу Диморфоса и проанализирует состав его поверхности.
Исследование было опубликовано в журнале Journal of Planetary Science и доступно в виде препринта .
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.