Mēs ietrieksim kosmosa kuģi asteroīdā, lai mēģinātu to novirzīt

DART misijas shēma parāda asteroīda (65803) Didymos ietekmi uz pavadoni. NASA/Džona Hopkinsa lietišķās fizikas laboratorija; Rediģēja Ms. Tech

Zemei piesaistītam asteroīdam nav jābūt milzīgam, lai tas būtu problēma. Pat kaut kas, kas ir tikai pāris simtu pēdu pāri, var izraisīt plašus postījumus, ja tas skartu pilsētu vai pilsētu.

Objektiem, kurus mēs varam izsekot (un daudzi paslīd garām, mums nemanot, līdz par vēlu), zinātnieki novērtē to trajektorijas un aprēķina sadursmes iespējamību. Mums līdz šim ir paveicies, jo mums vēl nav nācies saskarties ar scenāriju, kurā kosmosa klints atrodas avārijas kursā uz Zemi. Ja viens būtu, mēs varētu ir iespēja novirzīt to uz drošāku ceļu, taču mēs nekad iepriekš neko tādu neesam mēģinājuši.

Tas drīz mainīsies. Tikai pagājušajā nedēļā Romā tikās vairāk nekā 130 zinātnieku lai noskaidrotu sīkāku informāciju par neformālu NASA un Eiropas Kosmosa aģentūras (ESA) sadarbību ar nosaukumu AIDA, kas ir saīsinājums no asteroīda ietekmes un novirzes novērtējuma. AIDA attiecas uz pāris misijām, kas paredzētas, lai ietriektu kosmosa kuģi Zemei tuvu esošajā asteroīdā un pēc tam izpētītu ietekmi, lai noskaidrotu, cik iespējams cilvēkiem varētu izstumt asteroīdu no tā trajektorijas, ja tas mums kādreiz būtu nepieciešams.

Šodien mēs esam pirmie cilvēki vēsturē, kam ir tehnoloģija, kas potenciāli novirza asteroīdu no trieciena Zemei, saka ESA Īans Karnelli. Galvenais jautājums, uz kuru vēl jāatbild, ir, vai mūsu rīcībā esošās tehnoloģijas un modeļi ir pietiekami labi, lai reāli darbotos? Pirms braucat ar automašīnu, jums ir jābūt apdrošināšanas polisei. AIDA ir planētas Zeme apdrošināšanas polise.

Tas sākas ar NASA Double Asteroid Redirection Test (DART). Pustonnu smags metāla gabals tiks palaists 2021. gada jūlijā un virzīsies uz bināro asteroīdu 65803 Didymos (kas sastāv no viena liela asteroīda, ap kuru riņķo mazāks mēness). Pēc 16 mēnešiem DART ieradīsies Didymosā un ietrieksies mēnesnīcā ar ātrumu vairāk nekā 14 700 jūdzes stundā.

Ar sadursmi vajadzētu pietikt, lai par vienu procenta daļu mainītu mēness orbītu un ātrumu ap primāro ķermeni — tas ir niecīgs daudzums, taču to var izmērīt ar Zemes teleskopiem. Itālijā ražots cubesat ar nosaukumu LICIACube atdalīsies no DART tieši pirms trieciena un uzņems tiešus sadursmes attēlus. Ja tas darbosies, tā būs pirmā reize vēsturē, kad cilvēki fiziski mainīs kosmosa objekta orbītas trajektoriju.

DART arī izmēģinās pāris jaunas kosmosa lidojumu tehnoloģijas. Pirmā ir jauna saules elektriskās piedziņas sistēma, ko sauc NASA Evolutionary Xenon Thruster-Commercial (NEXT-C). Tas ir balstīts uz sistēmu, ko pirmo reizi izmantoja Dawn misijā, kas tika uzsākta pirms vairāk nekā desmit gadiem, lai pētītu protoplanētas Vesta un Ceres. Otrais ir maza korpusa manevrēšanas autonomā reāllaika navigācija (SMART Nav), jauns algoritms kosmosa kuģu vadībai un navigācijas kontrolei. SMART Nav būs atbildīgs par DART mērķēšanu uz mēness.

Viens no galvenajiem DART izaicinājumiem ir uzticami mērķēt un precīzi ietekmēt mazo mēnesīti, kas atrodas 6,8 miljonus jūdžu attālumā no Zemes, saka Nensija Čabota, planētu zinātniece no Džona Hopkinsa universitātes, kas ir DART koordinācijas vadītāja. Apmēram stundu pirms trieciena SMART Nav identificēs pareizo asteroīdu no abiem un pēc tam novirzīs kosmosa kuģi uz to.

Tikmēr AIDA sadarbībā ir Hēra — ESA mazulis. Hera netiks palaista līdz 2023. gadam, un Didymos ieradīsies tikai piecus gadus vēlāk.

Hera ietver divus cubesats ar savām piedziņas sistēmām, no kurām viena mēģinās nolaisties uz Didymos. Kosmosa kuģis izmantos kameru, lidaru un termovizoru, lai vairāk novērotu trieciena krātera formu un novērtētu, kas notika ar asteroīdu pēc DART novirzes mēģinājuma. Tāpat kā DART, Hera izmanto autonomu navigācijas sistēmu — šajā gadījumā, lai neatkarīgi novērtētu, kuras asteroīda daļas ir vērts attēlot un izpētīt, un noskaidrotu, kā nokļūt šajās vietās.

Nekas no tā nebūtu iespējams, ja Didymos nepārbaudītu tonnu kastu. Tai nav ceļā uz sadursmi ar Zemi, un tāpēc tas nerada pašreizējos draudus planētai, taču tā binārais raksturs nodrošina DART kinētiskā triecienelementa demonstrāciju, saka Čabots. Tā kā mēness jau riņķo orbītā cits objektu, mums ir vairāk kontrolēts scenārijs, pēc kura var izmērīt, cik lielā mērā DART ietekme ietekmē mēness orbītu. Turklāt šī orbīta, kas iet gan primārā ķermeņa priekšā, gan aiz tā, dod iespēju Zemes zemes teleskopiem izpētīt ietekmi no labākajām perspektīvām.

NASA, ESA un viņu partneri gūst panākumus. Gan Carnelli, gan Chabot uzskata, ka seminārs bija liels panākums, it īpaši, ja runa ir par navigācijas izaicinājumiem un stratēģijas veidošanu, kas ļautu Hērai attēlot DART krāteri (kas, mūsuprāt, varētu būt daudz lielāks, nekā tika ieteikts iepriekš).

Planētu aizsardzība patiešām ir pasaules mēroga pasākums, saka Karnelli. Papildus tehnoloģijām un zinātnei AIDA ir arī patiešām labs eksperiments attiecībā uz sadarbību starp zinātniekiem un aģentūrām visā pasaulē. Tas ir tāds, kas būtu vajadzīgs, ja asteroīds sadursmē ar Zemi.

paslēpties