Космические «замочные скважины» — отсроченная катастрофа, через них астероиды могут вернуться на Землю

Отклонение астероида от траектории — это не просто риск его столкновения с космическим кораблем. Если столкновение произойдет в неудачном месте, космический объект может попасть в крошечную гравитационную «скважину» — скрытый проход, который вернет его на курс столкновения с Землей.

Опираясь на опыт миссии NASA DART, исследователи сейчас создают подробные карты поверхности астероидов, чтобы определить наиболее безопасные места для столкновения. Это позволит человечеству отталкивать опасные астероиды, чтобы в будущем не произошло случайной катастрофы в будущем.

Согласно новому исследованию, выбор правильного места для удара космического корабля о поверхность опасного астероида с целью его отклонения должен осуществляться с особой тщательностью. Неконтролируемое столкновение с его поверхностью грозит прохождением астероида через «гравитационную скважину», что вернет его обратно и позволит столкнуться с Землей в будущем.

В сентябре 2022 года испытательный аппарат NASA DART (Double Asteroid Redirection Test Mission) столкнулся с небольшим астероидом Диморфос, который вращается по орбите вокруг более крупного астероида Дидим. DART представлял собой «кинетический ударник» — по сути, снаряд, который врезался в астероид, обладая достаточной энергией, чтобы переместить его на новую орбиту, тем самым доказав возможность отклонения астероида, который мог столкнуться с Землей. Миссия Европейского космического агентства под названием Hera продолжит наблюдение за падением DART, когда она достигнет Дидима и Диморфа в декабре 2026 года.

Место удара DART по Диморфосу не вызывало особых опасений, поскольку система Дидима слишком массивна, чтобы ее можно было отклонить на траекторию столкновения с Землей. Однако для другого опасного астероида, вращающегося вокруг Солнца, даже небольшое изменение орбиты может отправить его в гравитационную скважину. Если миссия кинетического ударного аппарата, подобная DART, подтолкнет опасный астероид так, что он пройдет через гравитационную скважину, то она только отсрочит опасность.

Таким образом, задача состоит в том, чтобы найти наилучшее место на поверхности астероида для столкновения с космическим аппаратом, чтобы свести к минимуму вероятность его попадания в скважину.

Каждая точка на поверхности астероида имеет разную вероятность прохождения астероида через гравитационную скважину после отклонения кинетическим ударником. Поэтому группа ученых разработала метод для вычисления карт вероятностей поверхности астероида. Их метод использует результаты DART в качестве ориентира, хотя каждый астероид, обладающий своими собственными характеристиками, будет несколько отличаться.

Сначала необходимо определить форму астероида, топографию его поверхности (холмы, кратеры и т. д.), направление вращения и массу. В идеале это можно сделать с помощью космической миссии, которая должна сблизить его с астероидом и получить изображения и данные высокого разрешения. Однако это может быть невозможным для всех представляющих угрозу астероидов, особенно если между обнаружением и падением на Землю прошло мало времени.

Весь этот анализ, по крайней мере на предварительном уровне, возможен с использованием только наземных наблюдений, хотя предпочтительнее провести миссию сближения. Вычислив последующую траекторию астероида после кинетического удара и определив, какие траектории будут наиболее опасными, ученые могут определить, где будет самое безопасное место для удара на поверхности астероида. С помощью таких карт вероятности получится отталкивать астероиды, не давая им вернуться на траекторию столкновения, а это поможет защитить Землю в долгосрочной перспективе.