26 сентября 2022 года NASA провела успешный эксперимент по изменению траектории астероида с помощью метода кинетического удара в рамках миссии DART (Double Asteroids Redirect Test). Однако, недавнее исследование показало, что этот метод также может создавать обломки, которые способны достичь Земли и других небесных тел.
Международная команда учёных под руководством доктора Элоя Пенья-Асенсио, научного сотрудника группы DART (Deep-space Astrodynamics Research and Technology) в Политехническом институте Милана, провела серию динамических симуляций для исследования возможных траекторий обломков, выброшенных при ударе, и их вероятное воздействие на Землю и Марс. К ним присоединились коллеги из Автономного университета Барселоны, Института космических наук (ICE-CSIC) из состава Национального исследовательского совета Испании, Каталонского института космических исследований (IEEC) и Европейского космического агентства (ESA).
Исследователи анализировали данные, собранные итальянским спутником LICIACube, который сопровождал миссию DART и фиксировал её результаты. Эти данные позволили команде установить начальные условия выброса, включая его траекторию и скорость — от нескольких десятков метров в секунду до примерно 500 м/с (1800 км/ч).
Затем группа воспользовалась суперкомпьютерами NASA в Центре навигации и вспомогательной информации (NAIF) для моделирования последствий. Эти симуляции отслеживали 3 миллиона фрагментов, образовавшихся при столкновении миссии DART с астероидом.
Пенья-Асенсио рассказал: «LICIACube предоставил важные данные о форме и направлении выброса сразу после столкновения. В нашем моделировании фрагменты имели размеры от 10 сантиметров до 30 микрометров, причём нижний диапазон представляет наименьшие размеры, способные производить наблюдаемые из Земли метеоры при современных технологиях. Верхний диапазон ограничен тем фактом, что были замечены только выброшенные фрагменты размером с сантиметр».
Результаты показали, что некоторые частицы могут достичь Марса примерно за 13 лет, а другие — Земли за семь лет. Например, фрагменты со скоростью ниже 500 м/с могут достичь Марса за 13 лет, в то время как частицы, выброшенные со скоростью выше 1,5 км/с (5400 км/ч), могут достигнуть Земли всего за семь лет. Однако моделирование предполагает, что на практике понадобится до 30 лет, чтобы какой-либо из обломков был замечен с Земли.
«Однако из ранних наблюдений следует, что более быстрые частицы будут слишком малы, чтобы производить видимые метеоры. Тем не менее, продолжающиеся кампании по наблюдению за метеорами помогут определить, создала ли DART новый метеорный поток, называемый «Диморфидами». В случае приближения фрагментов к Земле они не будут представлять опасности, поскольку из-за небольшого размера и высокой скорости они распадутся в атмосфере, создавая великолепные светящиеся полосы в небе», — пояснил доктор Пенья-Асенсио.
Учёные также отметили, что будущие марсианские миссии смогут наблюдать метеоры, когда фрагменты Дидима сгорят в его атмосфере. Исследование также предоставило потенциальные характеристики будущих метеоров, сгорающих в нашей атмосфере, включая направления, скорости и время года их появления, что поможет выявлять «Диморфиды».
Миссия DART и сопутствующие проекты уникальны тем, что они позволяют смоделировать, как выбросы, вызванные ударами, могут в будущем достичь Земли и других объектов Солнечной системы. Как отметил Михаэль Кюпперс, научный сотрудник проекта Hera ESA и соавтор исследования: «Уникальность миссии DART заключается в том, что это контролируемый эксперимент столкновения, свойства ударника которого точно известны. С помощью миссии Hera мы также подробно изучим свойства цели, включая свойства места удара DART. Данные о фрагментах предоставлены LICIACube и наземными наблюдениями после удара. Нигде больше в планетарных масштабах столь количественно не изучены свойства ударника, цели и последующего выброса. Это позволяет нам тестировать и улучшать модели и законы масштабирования процессов удара и эволюции выброса».
Статья с подробными выводами опубликована на сервере препринтов arXiv и принята к публикации в журнале The Planetary Science Journal.
Источник: iXBT
