В сентябре 2022 года NASA протестировало технологию защиты Земли от потенциальной опасности в виде астероидов и комет (DART). Для этого космический аппарат столкнулся с астероидом Диморфосом, вращающимся в околоземной астероидной системе Дидимос. Диморфос не опасен для Земли, его диаметр — 160 м.
Испытания продемонстрировали возможность космического аппарата намеренно столкнуться с астероидом и изменить траекторию его полета. Миссия была полностью успешной — DART сократил время прохождения орбиты астероида на 32 минуты.
Миссия NASA вызвала огромный интерес, поскольку она была задумана как первый эксперимент в области планетарной обороны. Шансы на столкновение астероида с Землей невелики, но его последствия могут быть настолько апокалиптичны, что стоило разработать план предотвращения катастрофы как можно раньше. При этом важно отметить, что то, как большинство людей представляют себе астероиды, на самом деле очень далеко от действительности.
Миф об астероидах
Многие уверены, что астероиды — это огромные монолитные куски породы, парящие в темноте космоса. Эта концепция не имеет ничего общего с реальностью. Подавляющее большинство астероидов, вращающихся вокруг Солнечной системы, — это не цельный кусок породы, а груды обломков.
Груда обломков (или «куча щебня», от английского rubble pile) — полуофициальное научное название для астероидов диаметром от 200 метров до 10 км. Чаще всего это гигантские шары из песка, смешанного с галькой, камнями и валунами. И все это удерживается вместе только за счет гравитации.
Доказательство рыхлости
Груды обломков были обнаружены задолго до проекта DART. Около 40 лет назад наземные телескопические и радиолокационные исследования позволили астрономам определить скорость вращения астероидов в Солнечной системе. Собрав данные, ученые обнаружили, что все космические тела диаметром около 10 км и менее имеют четкий верхний предел скорости вращения. Их скорость может увеличиваться ровно до того момента, пока центробежная сила не победит гравитацию. Если вращать объект, в котором нет внутренних молекулярных сил, поддерживающих его целостность (как у минералов), быстрее этой скорости, то он просто разлетится на части. Так было доказано, что все астероиды меньше 10 км в диаметре представляют собой рыхлые космические груды обломков.
Происхождение груд обломков
По выражению профессора астрофизики из Университета Рочестера в США Адама Франка, груды обломков — дети катастроф. Они образовались из-за мощных столкновений между крупными твердыми небесными телами. Эти удары раздробили их каменную массу. Однако гравитация — мощная и терпеливая сила. Со временем часть материала, раздробленного до состояния песка, снова объединилась в небольшие астероиды.
Столкновение с обломками
Когда человечество начало посылать космические зонды к астероидам, существование груд обломков подтвердилось окончательно. Пример такой груды — посещенный в 2005 году японской миссией Hayabusa астероид 25143 Итокава. Его поверхность усеяна грубыми и угловатыми валунами и булыжниками. По словам астронома Кена Уолша, 25143 Итокава выглядит как «груда камней из чьего-то сада».
На последних снимках DART, который он сделал перед тем, как протаранил Диморфос, заметна куча камней размером с футбольный стадион. Это доказывает, что этот астероид также представляет из себя груду обломков.