През 2022 г. NASA pазби космически кораб в астероид, за да провери дали може да промени орбиталния му период около астероида майка. Мисията, наречена Double Asteroid Redirection Test (DART), имаше за цел да определи дали човечеството теоретично би могло да се спаси от катастрофален удар с астероид.

На 26 септември 2022 г. DART се сблъска с Диморфос - малка луна, която обикаля около по-голям астероид, наречен Дидимос. Резултатите от сблъсъка опровергаха очакванията на NASA, като съкратиха орбиталния период на Диморфос с 32 минути. Такава промяна би била повече от достатъчна, за да отклони опасен астероид от Земята, което показва, че тази стратегия - техниката на кинетичния импактор - може да ни спаси, ако се наложи. Нови изследвания обаче усложняват тази успешна история. Изследването на отломките, които DART оставя след себе си, показва, че тази техника, когато се прилага за планетарна защита, не е толкова проста, колкото учените първоначално смятаха.

„Успяхме да отклоним астероид, като го изместихме от орбитата му“, казва в изявление водещият автор на изследването Тони Фарнъм, астроном-изследовател в Университета на Мериленд. „Нашето изследване показва, че макар директният удар на космическия апарат DART да е предизвикал тази промяна, изхвърлените камъни са дали допълнителен удар, който е бил почти толкова голям. Този допълнителен фактор променя физиката, която трябва да вземем предвид при планирането на този тип мисии.“

Диморфос е астероид от типа „купчина отломки“ - насипен конгломерат от материали като скали, камъчета и валуни, които се държат заедно от гравитацията. Това изследване се отнася само за този тип астероиди. Ако DART се беше сблъскал с по-сплотено, твърдо тяло, ударът нямаше да доведе до тези странни ефекти. Все пак в галактиката има много други астероиди, които се събират на купчини, така че е важно да се разбере как те реагират на техниката на кинетичния импактор.

Изследователите анализираха изображения, направени от LICIACube - спътник на Италианската космическа агенция, който беше монтиран на космическия кораб DART. Около две седмици преди сблъсъка LICIACube се отдели и започна да следва космическия кораб на около три минути след него, което позволи на спътника да изпрати изображения на сблъсъка и неговите последици на Земята. В допълнение към наблюдението на кратера, който DART проби в повърхността на Dimorphos, LICIACube засне и шлейфа от изхвърлени частици, или облака от отломки, изхвърлен от астероида при удара на DART.

Тези изображения позволиха на Фарнъм и колегите му да проследят 104 камъка с ширина от 0.4 до 7.2 метра. Скалите се изстрелват от астероида със скорост до 187 км/ч. Странно е, че разпределението на тези изхвърлени отломки не е било случайно, което противоречи на очакванията на изследователите.

„Видяхме, че камъните не са разпръснати произволно в пространството“, казва Фарнъм. „Вместо това те бяха групирани в две доста различни групи, като на други места липсваше материал, което означава, че тук действа нещо неизвестно.“

По-голямата от двете групи, която съдържаше 70% от отломките, се изстреля на юг от астероида с висока скорост и под малък ъгъл. Изследователите смятат, че тези обекти идват от конкретен източник на Диморфос - може би два големи валуна, наречени Атабак и Бодран, които са се разбили, когато слънчевите панели на DART са се ударили в тях миг преди удара на основното тяло на космическия апарат.

Когато екипът сравнява този резултат с този на мисията Deep Impact на NASA, която пробива сонда в комета, за да изследва вътрешната ѝ структура, разпределението на отломките придобива по-голям смисъл. Докато Deep Impact се удари в повърхност, съставена от много малки, еднородни частици, DART се удари в скалиста повърхност, пълна с големи камъни. Това „доведе до хаотични и нишковидни структури в моделите на изхвърлените частици“, обяснява в изявлението си съавторът Джесика Съншайн, професор по астрономия и геология в Университета на Мериленд, която е била главен изследовател на Deep Impact.

„Сравняването на тези две мисии една до друга ни дава представа за това как различните видове небесни тела реагират на удари, което е от решаващо значение за гарантиране на успеха на мисията за планетарна защита“, каза тя.

104-те изхвърлени камъка носят обща кинетична енергия, равна на 1.4% от енергията на космическия кораб DART, а 96% от тази енергия е насочена на юг, което представлява „значителен принос на импулс, който не е отчетен при измерванията на орбиталния период“, посочват изследователите в доклада си. Силата на отломките, които се взривяват от Диморфос при удара на DART, може да е наклонила орбиталната равнина на астероида с до един градус, което може да доведе до хаотичното му падане в пространството.

„По този начин пълното отчитане на инерцията във всички посоки и разбирането на ролята, която играят повърхностните камъни, ще даде по-добри познания за това как спецификата на удара би могла да промени - или да намали, или да засили - ефектите на кинетичния импактор“, пишат изследователите.

Астрономите са открили около 2500 потенциално опасни астероида в нашето кътче от галактиката. Това са космически скали, които могат да се приближат до Земята и са достатъчно големи, за да причинят значителни щети при сблъсък. Въпреки че понастоящем не е известен риск някой от тези астероиди да удари нашата планета през следващия век, разработването на стратегии за предотвратяване на такава катастрофа може да се окаже животоспасяващо. Успехът на мисията DART подсказва, че NASA е на прав път, но това ново изследване показва, че все още имаме много да научаваме за ефектите от техниката на кинетичния импактор.

Снимка: Unsplash/NASA/Johns Hopkins APL

Виж още: Този рекорден полет на DJI дрон е най-безопасният начин да посетите Еверест днес (ВИДЕО)