Вопреки сценарию фильма "Армагеддон", человечество не ждет до последнего момента перед падением астероида. Наоборот, Земля собирается первой атаковать ни в чем не повинный и безвредный астероид, чтобы потренироваться в отклонении потенциально опасных небесных тел.
Миссия NASA и Европейского космического агентства находится в разработке, но уже известно, что она будет состоять сразу из нескольких аппаратов - кроме непосредственно "боеголовки" DART в полет отправится аппарат Hera, который совсем недавно обзавелся компаньонами - кубсатами APEX и Juventas.
На анимации другой астероид (185851) 2000 DP107, но Дидим с компаньоном выглядят похоже, видео ЕКА
Между Землей и поясом астероидов движется по орбите достаточно редкая штука - двойная астероидная система. Ее образуют (65803) Дидим диаметром 800 метров и маленький 150-метровый S/2003 (65803) 1 с неофициальным названием "Didymoon" ("Дидилуна"). В перицентре астероиды приближаются к Солнцу до 1,013 астрономической единицы, а в апоцентре уходят дальше Марса, в пояс астероидов, до 2,27 а.е.
Изображение Rinby/Wikimedia Commons
Астероиды отнесены к потенциально опасным, но не представляют непосредственной угрозы. В 2003 они пролетели мимо нас примерно в 19 раз дальше Луны, и следующее сближение ожидается в 2123 году. Во время сближения 2003 года астероиды исследовали радаром и, совместив его данные с фотометрическими (яркость в оптическом диапазоне), получили вот такое изображение.
Изображение ЕКА
В 2015 году NASA и ЕКА решили совместно провести эксперимент с изменением орбиты астероида. Проект назвали AIDA, но в 2016 году дороги агентств разошлись, и миссия разделилась на две - непосредственно импактор NASA DART и исследовательский аппарат ЕКА Hera с составляющими ему компанию кубсатами.
DART, изображение NASA
Конструкция аппарата еще может претерпеть изменения, но, поскольку DART представляет из себя кинетическую боеголовку, сложной научной аппаратуры на нем не будет. В то же время, миссия параллельно основной задаче протестирует в полете новые технологии. Первая - ксеноновый электрореактивный двигатель NEXT-C, который является улучшенным двигателем межпланетной станции Dawn и должен будет поступить в коммерческую продажу. Вторая - новые рулонные солнечные панели ROSA. Это не первые разворачивающиеся из рулона солнечные панели, но, например, вариант для телескопа "Хаббл" оказался не особо удачным, и его меняли на жесткие. Здесь же обещают улучшение и компактности и эффективности. Панели ROSA успешно испытали на МКС в 2017.
В свернутом состоянии
И развернутом. Фото NASA
Холодильник из названия публикации связан с размерами аппарата - в высоту он 2,4 метра, а с развернутыми панелями ширина вырастет до 12,5 метров.
Ракета-носитель под DART пока что не определена. Стартовое окно открыто с декабря 2020 по май 2021, и предполагается, что он полетит вместе с коммерческой или военной полезной нагрузкой на геостационарную орбиту. Там DART включит свой двигатель и начнет долгую процедуру разгона к Дидиму.
Схема NASA
К цели, Дидилуне, DART должен приблизиться 7 октября 2022. Скорость относительно астероида в момент столкновения составит 6 км/с, и орбита Дидилуны изменится на 1%, достаточно, чтобы это зафиксировали наземные телескопы. А вот компаньонов от Европейского космического агентства в этот момент около орбиты по сегодняшним планам не ожидается, и в этом состоит главная печаль миссии. Дело в том, что Hera должна стартовать в 2023, а до астероида доберется только в 2026. Уже есть предложение отложить старт DART, чтобы редкое и интересное событие обстрела астероида было зафиксировано непосредственными свидетелями.
Анимация ЕКА
Анимация ЕКА
Аппарат Hera (Гера, древнегреческая покровительница брака) выполнен сравнительно простым с фиксированными антенной большого усиления и солнечными панелями. В качестве топлива используются стандартные гептил и амил в четырех шестидесятилитровых баках и гелий для наддува. Станция будет весить примерно 420 кг, из которых топливо будет составлять 290 кг, и должна будет отправиться в полет на еще не законченной ракете-носителе Ariane 6.
Научных приборов на "Гере" будет четыре. В видимом диапазоне Visual Imaging System (VIS) будет фотографировать астероид, а работающий в инфракрасном диапазоне The thermal imager's (TIRI) сможет определять свойства поверхности - голая ли это скала, песок или пыль. Также именно TIRI сможет показать нам результат попадания вот в таком виде:
Гипотетический вид кратера в ИК-диапазоне, изображение ЕКА
Также на зонде будут стоят два радара - высокой и низкой частоты. ВЧ радар сможет заглянуть до глубины 10 метров и определить структуру поверхности с разрешением до 0,2 м, а НЧ радар будет способен просвечивать астероид насквозь и узнать его структуру с разрешением 30 м.
Кроме научных приборов на "Гере" будет инженерный эксперимент - радиоканал дополнит лазерный передатчик Optel-D, который позволит проверить возможность лазерной связи на межпланетных расстояниях.
Ну и, наконец, в конструкции предусмотрены места для посадочного аппарата MASCOT-2 (первый высадил на астероид Рюгу зонд "Хаябуса-2" осенью прошлого года) и двух кубсатов форм-фактора 6U. Осенью 2018 ЕКА начало выбирать наиболее интересные варианты и в начале января , что определилось с финалистами.
APEX, изображение ЕКА
Первым стал Asteroid Prospection Explorer, APEX ("Астероидный геологоразведчик"). Его главными научными приборами будут спектрометр для определения состава поверхности и магнитометр. Они отлично дополнят научные приборы "Геры" и вместе с ними позволят собрать данные и о составе, и о структуре астероида. На спутнике будут также оптическая навигационная система, лидар и двигатели, что позволит ему не только фотографировать поверхность с очень близкого расстояния, не рискуя "Герой", но и совершить посадку.
Juventas, изображение ЕКА
Второй аппарат - Juventas, который планируют оснастить гравитометром и низкочастотным радаром. Вместе с "Герой" он сможет проводить эксперименты в радиодиапазоне. Его существование тоже должно будет закончиться мягкой посадкой и работой на поверхности одного из астероидов.
С точки зрения небесной механики, идея отклонить астероид контролируемым ударом абсолютно разумная - для астероидов группы Аполлонов, с перицентром в районе Земли, небольшое ускорение от столкновения с земным аппаратом в апоцентре (самой дальней от Солнца точке орбиты) приведет к тому, что астероид уже никогда не сблизится с Землей на опасное расстояние. А с современными телескопами мы достаточно хорошо знаем о потенциально опасных околоземных объектах (больше 140 метров, пересекает орбиту Земли) и можем предсказывать их траектории на десятки лет вперед. Небесные тела размера Челябинского метеорита (примерно 20 метров), правда, сегодняшними средствами заранее обнаружить гораздо сложнее, но и опасность от них меньше.
Также нельзя не порадоваться тому, что кубсаты становятся постоянными спутниками больших аппаратов - они больше научных данных на новом уровне, и ими легче рисковать.
© 2009 Технополис завтра
Перепечатка материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши правила строже этих, пожалуйста, пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.
