Завтра отработанная ступень Falcon 9 врежется в Луну — и астрономы попробуют увидеть это в реальном времени

Редкий случай, когда падение космического мусора может превратиться в заранее спланированный научный эксперимент

5 августа примерно в 06:35 UTC, или около 09:35 по московскому времени, отработанная вторая ступень Falcon 9 должна столкнуться с Луной неподалёку от кратера Эйнштейн, у западного края видимого диска.

Это та самая ступень, которая в январе 2025 года отправила к Луне аппараты Blue Ghost 1 компании Firefly Aerospace и Hakuto-R Resilience компании ispace. После отделения полезной нагрузки она осталась на вытянутой околоземной орбите, регулярно пересекающей орбиту Луны. Теперь небесная механика завершит миссию без дополнительной команды с Земли.

По расчётам, ступень массой около четырёх тонн ударится о поверхность со скоростью примерно 2,43 километра в секунду и под углом около 34 градусов от вертикали. Энергия столкновения составит примерно 11,8 гигаджоуля — это эквивалент нескольких тонн тротила. В результате может образоваться кратер диаметром около 20–30 метров.

Но увидеть момент удара будет непросто

Во время столкновения Луна окажется освещена примерно на 56%, а предполагаемая точка падения расположена на дневной стороне, недалеко от лимба. Вспышки от обычных метеороидов наблюдают главным образом на тёмной части Луны, где они не теряются в отражённом солнечном свете. Подтверждённых наблюдений ударной вспышки на освещённой поверхности пока вообще не было.

Яркость события предсказать почти невозможно. В наиболее оптимистичном сценарии вспышка может достичь примерно третьей звёздной величины, но при неблагоприятном составе поверхности окажется слабее пятнадцатой и практически неразличимой.

Главная неопределённость связана с местом удара. Если ступень попадёт в рыхлый реголит, возникнет полноценная ударная волна и более яркая вспышка. Если под ней окажется обнажённая скала, столкновение на относительно небольшой для космических масштабов скорости может дать значительно меньше света. Кроме того, не исключено падение и на обратной стороне Луны. В этом случае сам удар с Земли увидеть не получится, но есть шанс зафиксировать вызванный им выброс вещества.

Само событие продлится менее секунды, поэтому исследователи рекомендуют использовать камеры, снимающие не менее 20 кадров в секунду. После вспышки астрономы попытаются обнаружить пылевой шлейф, который может существовать уже несколько минут.

Интересно и то, какой кратер останется после удара. Ракетная ступень представляет собой длинную полую конструкцию, а её ориентация перед столкновением неизвестна. Она может разрушиться ещё до полного проникновения в поверхность и оставить не один круглый кратер, а более сложную или даже двойную структуру. Подобный двойной кратер уже связывают с падением другой ракетной ступени на обратную сторону Луны в 2022 году.

Почему это важно

На Луну постоянно падают природные тела, но их масса, форма и скорость обычно известны лишь приблизительно. Здесь ситуация обратная: параметры искусственного объекта изучены намного лучше, а момент и район столкновения можно рассчитать заранее. Это позволяет проверить модели образования вспышек, движения выброшенной пыли и формирования кратеров.

Такие данные пригодятся не только планетологам. По мере роста числа полётов к Луне увеличится и количество отработанных ступеней, аппаратов и обломков на окололунных орбитах. Чтобы оценивать риски для будущих баз, телескопов и посадочных площадок, нужно понимать, что происходит при столкновении крупных искусственных объектов с поверхностью.

Так что завтра Луна получит новый кратер от космического мусора. Вопрос лишь в том, удастся ли человечеству снять момент, когда он его оставит.