Все последние события из жизни вулканологов, сейсмологов
Японцев, Американцев и прочих несчастных, которым повезло родиться, жить
и умереть в зоне сейсмической активности

Стихия

Землетрясение, Извержения вулканов, Ледяной дождь, Лесные пожары, Ливни, Наводнения, Огненный смерч, Паводок, Смерчи (Торнадо), Тайфуны, Тектонический разлом, Ураганы, Цунами, град, ледоход

Вулканы

Авачинский, Асо, Безымянный, Везувий, Даллол, Йеллоустоун, Кальбуко, Кампи Флегрей, Килауэа, Ключевская Сопка, Мауна-Лоа, Мерапи, Ньирагонго, Толбачик, Узон, Фаградальсфьядль, Фуэго, Хурикес, Шивелуч, Этна

Тайфуны

Тайфун Нору

Наводнения

Наводнение в Приморье

Районы вулканической активности

Вулканы Камчатки, Вулканы Мексики, Курилы

Грязевые вулканы и гейзеры

Локбатан

Природа

Вулканы, Изменение климата, Красота природы

Наука

Археология, Вулканология

Наша планета

Живая природа, Спасение животных

Ураганы

Тайфун Мэттью, Ураган Ирма, Ураган Харви, ураган Мария

Районы сейсмической активности

Землетрясение в Италии, Землетрясение в Китае, Землетрясение в Турции

Солнечная система

Венера, Марс, Меркурий, Планета Земля, Плутон, Сатурн, Юпитер

Космос

экзопланеты

Астрономические события

Лунное затмение, Метеориты, Противостояние Марса, Суперлуние

Антропогенные факторы

Климатическое оружие

Землетрясения

Прогноз землетрясений

2021-11-24 12:43

Миссия DART: Космический дартс, или как спасти Землю от астероида

Credit: NASA

SpaceX запускают первую миссию NASA по исследованию планетарной защиты от астероидов.

“NASA совершит преднамеренное столкновение космического аппарата с небольшим астероидом, чтобы проверить, насколько это эффективный способ изменить траекторию полёта небесного тела при угрозе его столкновения с Землёй”.

История вопроса

На данный момент учёным известны траектории около 94% гигантских астероидов и комет размером около 1 км и более, представляющих потенциальную опасность для Земли, но ни один из них не сблизится с нами до опасного расстояния, как минимум, в течение ближайшего столетия. Столкновения же с такими объектами относительно редки и происходят приблизительно раз в миллион лет. К тому же, их довольно легко обнаружить задолго до сближения с нашей планетой, что даст человечеству, как минимум, пару лет для подготовки плана по спасению.

Гораздо большую опасность представляют астероиды меньшего размера. Астероиду диаметром около 150 м вполне под силу уничтожить целый мегаполис, столкновения с этими “малышами” происходят примерно раз в несколько тысяч лет. По оценкам учёных, около 25 000 подобных, потенциально опасных астероидов, курсирует в пределах нашей солнечной системы, но на данный момент только 8000 из них обнаружены. Поэтому мировые космические агентства уделяют всё больше внимания вопросам совершенствования методов обнаружения космических тел и разработки эффективных мер по предотвращению падения опасных объектов на Землю.

В 2016 году в NASA был создан отдел по координации планетарной обороны от астероидов и других угроз (Planetary Defense Coordination Office). И вот, наконец, учёные переходят от слов к делу. 11 апреля 2019 года NASA объявило о контракте со SpaceX на запуск космического аппарата DART. Миссия является частью совместного проекта NASA и ESA под названием AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment), нацеленного на изучение возможности изменения траектории астероида с помощью кинетического воздействия или, проще говоря, прицельного столкновения космического аппарата с астероидом. И хотя европейская часть проекта была свёрнута по финансовым причинам, NASA не забросило проект и продолжило разработку аппарата.

DART

В рамках миссии Double Asteroid Redirection Test (DART) агентство создало специальный космический аппарат, своего рода “дротик”, который будет запущен в направлении двойной астероидной системы 65803 (Дидим), у которой есть спутник под названием Диморф. Благодаря своей орбите эти астероиды являются наиболее легкодоступными целями для стартующих с Земли космических аппаратов. Более крупный астероид Дидим – 775 метров в поперечнике (размером примерно с большой футбольный стадион), Диморф – 165 метров. Спутник DART же размером с холодильник, масса космического аппарата составляет около 622 кг + развёртываемый кубсат LICIACube – 14 кг. Стоимость миссии составляет $250 млн.

Изначально запуск был запланирован на июнь 2021 года, но миссия несколько раз переносилась из-за технических проблем с полезной нагрузкой и задержек с поставкой оборудования для миссии. В итоге, запуск был назначен на ноябрь. Миссия имеет стартовое окно для запуска до середины февраля.

После запуска на гелиоцентрическую орбиту DART потребуется около года, чтобы добраться до двойной системы астероидов. Ожидается, что DART врежется в астероид Диморф в период с 26 сентября по 2 октября 2022 года. В момент столкновения он будет находиться в пределах 11 миллионов километров от Земли. Астрономы будут наблюдать за столкновением с помощью наземных телескопов и радаров.

Космический аппарат протестирует сразу несколько новых технологий, в том числе автономную систему навигации в реальном времени (SMART Nav) и развёртываемые солнечные панели Roll-Out Solar Arrays (ROSA) – которые ранее тестировались на МКС и сегодня их технология уже применяется на станции в виде массивов iROSA. Также будет протестирована новая версия ионного двигателя NASA Evolutionary Xenon Thruster-Commercial (NEXT-C) на ксеноне. Ионные силовые установки работают с малой тягой, но они могут работать непрерывно в течение месяцев или лет, потребляя при этом относительно мало топлива (для точного наведения космического аппарата на астероид будут использоваться 12 двигателей ориентации на гидразине).

DART не имеет научных полезных нагрузок на борту, однако оснащён сразу двумя камерами, “разведывательной” и “астероидной” – для оптической навигации (DRACO), последняя сделает снимки астероидов Дидим и Диморф непосредственно перед столкновением.

LICIACube

DART также будет нести кубсат Итальянского космического агентства (ASI) под названием LICIACube, который будет использоваться для наблюдения за столкновением и передачи изображений на Землю. За десять дней до того, как DART врежется в астероид, он развернёт кубсат, который в последствии с помощью двух своих камер сделает фотографии ударного кратера и отправит на Землю эти изображения.

Задачи

Миссия DART протестирует метод защиты Земли от астероидов, которые могут представлять для неё опасность. Она ставит целью понять: можем ли мы защитить нашу планету от небольших астероидов-убийц с помощью отправленной заранее миссии, которая методом соударения изменит траекторию движения астероида так, чтобы он, в итоге, прошёл мимо Земли.

DART врежется в Диморф со скоростью примерно 6,6 км/с. Столкновение должно оставить кратер на поверхности астероида глубиной в несколько метров и главное – изменить скорость астероида на его орбите вокруг основного тела на долю 1%, но эта маленькая величина изменит период обращения спутника на ~10 минут – что достаточно, чтобы это отклонение можно было наблюдать и измерить с Земли.

На расстоянии около 38 000 км, приблизительно за час до столкновения, навигационное ПО SmartNav на основе данных, полученных камерой высокого разрешения, начнет оценивать положение аппарата относительно астероида, чтобы внести поправки и с помощью восьми двигателей скорректировать его конечный курс. При этом сами астероиды будет двигаться со скоростью, превышающей скорость DART и по сути догонят аппарат в определённый момент. Поэтому управление двигателями будет осуществляться не в целях ускорения или торможения, а для “подруливания” аппаратом, чтобы вывести его в нужное время и в нужную точку.

Аппарат должен будет “попасть” точно в центральную область астероида (отсюда и название — дротик, как ассоциация с метанием в центр мишени в игре Дартс). Основная цель миссии – определить, как астероид поведёт себя при столкновении с высокоскоростным космическим телом. В то время, как в научно-популярной фантастике склоняются к подходу “отправить ядерные бомбы к астероиду и взорвать их”, реальность такова, что бомбардировка астероидов и комет только усилит их опасность для планеты. Вместо этого, действенный путь – это комбинация раннего обнаружения и воздействия, путём удара о космическое тело. Если отправить миссию к астероиду за годы и десятилетия до столкновения, можно радикально изменить траекторию астероида, и он минует Землю. Но учёным необходимо на практике понять, как крошечное столкновение с астероидом-луной более крупного астероида должно повлиять на орбитальные характеристики последнего.

Европейское космическое агентство (ESA) также планирует отправить к астероиду миссию Hera, которая будет запущена в 2024 году и прибудет к системе Дидим в 2026 году для изучения места падения DART.

Интересно, что DART, вероятно, будет иметь достаточный срок службы и до 90% топлива для его ионного двигателя – для перенацеливания на другую астероидную систему в случае, если он каким-то образом промахнётся по Диморфу.

NASA отмечают, что выбранная система астероидов не представляет угрозы для Земли и это демонстрационная и исследовательская миссия:
“Земля вращается вокруг Солнца, астероиды также вращаются вокруг Солнца, и большинство астероидов не представляют опасности для Земли, потому что они вращаются по орбите далеко от орбиты Земли. Потенциально опасными являются только астероиды, траектории орбит которых, проходя вокруг Солнца, пересекаются с траекторией Земли. Столкновения с ними мы и пытаемся предотвратить с помощью DART. Если Земля когда-либо столкнётся с астероидной угрозой, то это, вероятно, будет небольшой астероид, на орбите больше астероидов небольшого размера, чем огромных”, — заявляет NASA.

“Возьмите динозавров, у динозавров не было космической программы, и поэтому динозавры не выжили. У нас есть космическая программа, и мы имеем шанс избежать астероидов, представляющих опасность для нашей планеты. Эта миссия – первая в своём роде и она проверит, можем ли мы действительно защититься от астероидов”, — сказал физик Митио Каку.

О запуске

DART станет первой межпланетной полезной нагрузкой NASA, запущенной на ранее летавшем ускорителе частной компании. Стоимость запуска миссии составляет $73 млн.

Для того, чтобы отправить DART к астероидам, будет использована ракета Falcon 9 с ранее летавшей 1-й ступенью B1063.3 (использовалась в миссиях Sentinel-6 и Starlink-28). Интересно, что первая ступень более чем способна вернуться на сушу после запуска полезной нагрузки на ~ 50% тяжелее, чем DART, однако посадка планируется на платформу OCISLY в 649 км от места старта.

Для SpaceX это также будет первый межпланетный запуск полезной нагрузки на ракете Falcon 9 (Зонды TESS и DSCOVR технически остаются под гравитационным влиянием системы Земля-Луна).

Старт назначен на 24 ноября в 9:20 МСК с космодрома Ванденберг в Калифорнии. Прогноз погоды даёт 90% вероятность благоприятных условий в момент запуска миссии.


Источник: aboutspacejornal.net