• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
7 марта, 15:07
Игорь Байдов
1
2,5 тыс

NASA впервые изменило орбиту астероидов вокруг Солнца

❋ 5.6

Новые данные показали, что удар зонда DART не только изменил орбитальный период небольшого спутника Диморфа вокруг его «родителя» Дидима, но и вызвал небольшое изменение движения всей бинарной системы вокруг Солнца. Эти результаты укрепляют уверенность ученых в том, что технология кинетического удара, при заблаговременном обнаружении опасного объекта, может помочь отклонить потенциально опасный астероид от столкновения с Землей.

Диморф
Диаметр Диморфа почти 160 метров, он вращается вокруг более крупного астероида Дидима / © NASA, Johns Hopkins APL

Миссия DART (Double Asteroid Redirection Test) — первый в истории человечества полномасштабный эксперимент по изменению орбиты небесного тела. Ученые надеялись проверить метод, который теоретически может отклонить опасный объект в случае его направления к Земле. По мнению исследователей, для этого не обязателен ядерный взрыв, как часто показывают в голливудских блокбастерах. Достаточно врезаться в астероид тяжелым зондом на огромной скорости.

Для эксперимента выбрали двойную систему — маленький Диморф (диаметром 160 метров), который вращается вокруг более крупного Дидима (диаметром почти 800 метров). Это идеальный полигон. Во-первых, орбита Диморфа и Дидима не пересекается с орбитой Земли, а сами астероиды не представляли опасности при проведении эксперимента. Во-вторых, в бинарной системе изменение орбиты конкретного тела можно точно определить по изменению периода взаимных затмений.

NASA запустило DART в ноябре 2021 года. В сентябре 2022 аппарат массой почти 600 килограммов врезался в поверхность Диморфа на скорости 6,7 километров в секунду. От удара образовалось гигантское облако пыли и обломков, которое фиксировали как наземные, так и орбитальные телескопы. Эксперимент признали успешным: орбитальный период астероида изменился на 32 минуты. 

До столкновения с космическим аппаратом Диморф совершал полный оборот вокруг Дидима за 11 часов и 55 минут. Ученые ожидали, что после того, как в астероид врежется зонд, период обращения Диморфа сократится лишь на несколько минут, но на самом деле он сократился на полчаса. Проще говоря, маленький астероид стал облетать большой быстрее.

Но, как выяснилось, главное открытие ждало ученых впереди. Международная команда астрономов под руководством Рахила Макади (Rahil Makadia) из Иллинойсского университета в США продолжала наблюдать за системой астероидов еще на протяжении двух лет. Ученых интересовало не то, как Диморф вращался вокруг Дидима, а то, как вся система движется вокруг Солнца. 

Чтобы понять, как изменилась траектория, необходимы точные измерения. Изменение орбитального периода и положение астероида после удара было небольшим по сравнению с размерами системы, поэтому потребовалась высокоточная фотометрия и астрометрия, чтобы надежно измерить эффект.

Макади собрал команду из десятков астрономов-любителей по всему миру. Они следили за тем, как пара астероидов проходит на фоне далеких звезд на разных участках своей орбиты. Зная точные координаты звезд, ученые высчитали положение Дидима и Диморфа в пространстве с невероятной точностью.

К этим данным добавили радиолокационные замеры, сделанные специалистами обсерватории Голдстоун в Калифорнии до и после столкновения аппарат с астероидом.

В 2022 году космический аппарат NASA DART врезался в астероид Диморф. Камера на борту зонда запечатлела «последние минуты его жизни» / © NASA, Johns Hopkins APL

Сложив всю информацию воедино, исследователи получили уникальную картину: удар изменил не только орбиту Диморфа, но и траекторию всей системы вокруг Солнца. Расчеты показали, что система замедлилась на 11,7 микрометра в секунду. В более привычных единицах — на 42 миллиметра в час. Это малое изменение скорости привело к сокращению пройденного пути по орбите вокруг Солнца примерно на 720 метров за один оборот. 

На первый взгляд цифры кажутся смешными. Но, как объяснил Макади, смысл метода как раз в том, чтобы работать «на опережение». За годы или десятилетия до возможного столкновения с Землей сработает «накопительный эффект». Небольшие изменения скорости постепенно приведут к тому, что астероид окажется немного дальше от прежней траектории и он просто «промахнется» мимо Земли.

Анимация, на которой показано, как столкновение DART с астероидом должно было изменить орбиту Диморфа вокруг Дидима / © NASA, Johns Hopkins APL

По мнению авторов исследования, причиной наблюдаемого эффекта стали два события. Первое — сам удар зонда. Второе — выброс пыли и обломков с поверхности Диморфа после столкновения с аппаратом. Появившийся «хвост» сработал как реактивный двигатель: камни и пыль полетели в одну сторону, а сам астероид получил дополнительный толчок в противоположную. Ученые выяснили, что оба фактора оказались примерно равны по силе.

Расчеты позволили уточнить и природу самих астероидов. Плотность Диморфа оказалась почти вдвое ниже, чем у Дидима: 1540 ± 220 килограммов на кубический метр против 2600 ± 140. Такая низкая плотность указывает на то, что маленький спутник — не монолитный камень, а скорее груда обломков, которая удерживается вместе только собственной гравитацией. 

Диморф через 147 дней после столкновения с DART. Анимация создана на оснве данных, полученных в обсерватория Лоуэлла / © Lowell Discovery Telescope, observers: Moskovitz, Knight

Одна из гипотез происхождения Диморфа предполагает, что он мог образоваться из обломков, выброшенных с поверхности Дидима из‑за быстрого вращения (либо из-за удара крупного объекта). Наблюдения указывают на сходство материала на поверхности Диморфа и Дидима, что согласуется с этой гипотезой.

Научная работа опубликована в журнале Science Advances.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
15 апреля, 09:00
ПНИПУ

Современная мобильная связь постоянно развивается, и операторы внедряют все новые поколения сетей. 30 марта для миллионов российских пользователей из Москвы, Санкт-Петербурга и Новосибирска началась новая цифровая эра. Абоненты из этих городов получили возможность протестировать связь 5G. Однако многие пользователи до сих пор не понимают, в чем принципиальная разница между поколениями — 4G и 5G. Ученый Пермского Политеха объясняет, что именно изменилось по сравнению с 4G и как это влияет на качество и доступность мобильного интернета.

16 апреля, 07:55
Игорь Байдов

Европейские мореплаватели, которые ходили к берегам Западной Африки, искренне верили, что местные торговцы их обманывают. Африканцы якобы намеренно портили золото, подмешивая в него серебро, медь и даже битое стекло. Эта подозрительность сохранялась на протяжении веков и отразилась во многих хрониках. Однако сокровища с легендарного пиратского корабля «Уида», затонувшего у берегов Массачусетса в 1717 году, поставили эту версию под сомнение.

14 апреля, 16:11
Любовь С.

Наблюдения системы TRAPPIST-1 показали, что ближайшие к звезде экзопланеты, по-видимому, представляют собой голые раскаленные скалы без атмосферы. Открытие ставит под сомнение способность миров у красных карликов удерживать воздух, а значит, и их шансы быть обитаемыми.

10 апреля, 10:51
Татьяна Зайцева

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

13 апреля, 10:19
Максим Абдулаев

Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.

11 апреля, 19:45
Evgenia Vavilova

Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.

19 марта, 10:58
Игорь Байдов

В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.

19 марта, 12:41
Игорь Байдов

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Били по Диморфу, его смещение и нужно оценивать. А оно велико. Дидим тут случайный свидетель
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно