НАСА собирается разбить космический корабль за $ 330 млн об астероид, чтобы спасти планету

Представьте себе полет на космическом корабле в облаке астероидов. Вы уклоняетесь от одного из них, еще от одного, а затем ускоряетесь и врезаетесь в астероид. Нарочно! Это именно то, что НАСА сделает в ближайшем будущем. Старт всей миссии был дан на военно-воздушной базе Ванденберг в Калифорнии двадцать четвертого ноября. Давайте проследим за ней шаг за шагом. Итак, ракета-носитель «Фэлкон девять» находится на стартовой площадке. Она высотой с двадцатидвухэтажное здание — это как одиннадцать жирафов. Она может вывести на орбиту около восьми тонн груза. Это как отправить в космос большого слона с запасом еды для него.

Обратный отсчет! Три, два, один... Зажигание! И ракета начинает набирать высоту в клубах дыма. Девять двигателей работают на полную мощность. На пике ускорения ее скорость в десять раз превышает скорость звука. Затем ракетные двигатели отключаются, и первая ступень ракеты отстыковывается. Через пару секунд подключается ее вторая ступень. Она запускает свой единственный двигатель и поднимается еще выше на орбиту. Затем из грузовой капсулы выпускается космический аппарат «Дарт», что расшифровывается как «испытания перенаправления двойного астероида». Он разворачивает две солнечные панели, чтобы преобразовывать солнечную энергию в электрическую для своего суперкрутого ионного двигателя.

Обычные двигатели создают тягу, сжигая и выбрасывая тонны топлива, и саму ракету толкают вперед выделяющиеся газы. Ионный двигатель не сжигает топливо. Он использует мощное электрическое поле для ускорения ионизированного газа. Как и обычные ракеты, он выбрасывает этот газ и создает тягу. И хотя тяга у него меньше, он сможет разгонять корабль до более высоких скоростей. Обычные ракетные двигатели просто рвут с места, сжигая кучу топлива, в то время как ионный двигатель разгоняется медленно. Но когда обычной ракете нужно будет дозаправиться, ионный корабль пронесется мимо на безумной скорости! Итак, аппарат «Дарт» начал свое годичное путешествие. Для сравнения, полет на Марс займет около семи месяцев. Перенесемся на год вперед, и... мы на месте.

Это астероид Дидим. Дальняя точка его орбиты находится в двух астрономических единицах от нашей звезды. Это два расстояния от Земли до Солнца. Сейчас Солнце начинает оттягивать астероид назад, и затем он окажется в ближайшей точке к звезде в одном расстоянии от Земли до Солнца. То есть его орбита находится очень близко к орбите нашей планеты. Дидим уже приближался к Земле на расстояние семь целых восемь десятых миллиона километров. Это в двадцать раз дальше орбиты Луны. Чтобы совершить один оборот вокруг Солнца, ему требуется семьсот семьдесят дней. Дидим не считается опасным, но в будущем он подберется к нам еще ближе. И последствия столкновения, учитывая размеры астероида, могут быть катастрофическими.

Он больше двух небоскребов Эмпайр-стейт-билдинг. И он совершает вращение вокруг своей оси за два часа пятнадцать минут. Значит, он обладает огромным количеством энергии. А еще у него есть спутник-астероид. Это камень диаметром сто шестьдесят метров — как двенадцать автобусов или десять вагонов. Его орбитальный период, то есть время, за которое этот камешек совершает полный оборот вокруг астероида, составляет примерно одиннадцать целых девять десятых часа. НАСА считает, что астероиды диаметром до двадцати пяти метров полностью сгорают в нашей атмосфере из-за трения с воздухом, поэтому они неопасны. Те, что размером от двадцати пяти метров до километра, не сгорают полностью и могут нанести серьезный ущерб. А астероиды более километра способны уничтожить крупный город или даже целую область.

Так что можно считать Дидим потенциально опасным, и мы протестируем на нем один из способов защиты от астероидов — кинетическое воздействие. Вот почему туда был послан аппарат «Дарт», который с ним столкнется. Только не с большим астероидом, а с его спутником. «Дарт» уже движется к нему со скоростью около шести целых шести десятых километра в секунду. При такой скорости поездка из Нью-Йорка в Вашингтон заняла бы меньше минуты. А поездка по Соединенным Штатам от одного побережья до другого уложилась бы в десять минут. «Дарт» приближается! Три секунды до столкновения! Две! Одна! Бам! Аппарат на полной скорости врезается в астероид. Как думаете, астероид взорвется и разлетится на куски? Или отскочет от большего астероида в космос, как бильярдный шар? Вообще-то, ученые считают, что столкновение снизит скорость небольшого астероида на долю процента. Но этого будет достаточно, чтобы сократить его орбитальный период на несколько минут, и тогда телескопы на Земле смогут детально изучить последствия столкновения.

А чтобы узнать еще больше, придется отправить еще один космический корабль на Дидим с другой миссией. Это аппарат «Гера». Он будет запущен в две тысячи двадцать четвертом году и прибудет к астероиду в две тысячи двадцать седьмом году. Этот космический аппарат с кучей исследовательского оборудования должен будет рассчитать ущерб от столкновения с аппаратом «Дарт». По прибытии он сделает много снимков небольшого астероида, включая свежий ударный кратер. На «Гере» будут находиться два миниатюрных спутника Кубсат размером меньше коробки для обуви, которые подберутся к астероиду еще ближе. Они будут изучать этот космический камень от трех до шести месяцев. В конце миссии один из них попытается приземлиться на поверхность астероида, чтобы узнать больше о его составе и внутренней структуре.

Также возможно, что на «Гере» будет небольшой ударный механизм для воздействия на астероид, чтобы оценить разницу между столкновениями с большим космическим кораблем и маленьким и понять, как можно защититься от астероидов в будущем. В теории не нужно посылать к опасному астероиду гигантскую ракету, чтобы его уничтожить. Одного удара может быть достаточно, чтобы немного изменить его траекторию. Изменение траектории даже на долю секунды резко изменило бы конечную точку астероида. Но кинетическое воздействие — не единственный способ борьбы с опасными астероидами. Еще есть гравитационный тягач. Эта технология тоже подразумевает отправку корабля к астероиду. Только он в него не врежется, а выйдет на свою орбиту. Любой астероид обладает силой притяжения, и он потянет корабль к себе. Но двигатели будут удерживать космический корабль на той же высоте, и астероид тоже начнет притягиваться к кораблю. Это надежный метод, но он требует времени и сработает только в том случае, если обнаружить опасный астероид за много лет до приближения к Земле.

Нужно иметь в запасе достаточно времени, чтобы отправить корабль к астероиду и чтобы эта технология заработала. Другой вариант — лазер. На астероид направляется мощный лазерный луч. Это нагреет определенную точку на астероиде, в результате чего материал там испарится. И тут в игру вступит физика. Материал на астероиде испарится вверх и заставит астероид двигаться вниз. Так же работают ракетные двигатели: горящее топливо выбрасывается в одну сторону, а корабль движется в другую. А еще вместо лазеров можно использовать солнечную энергию. Для этого нужно построить космическую станцию с большим количеством увеличительных стекол. Пробовали когда-нибудь выжигать буквы на деревянной поверхности с помощью увеличительного стекла? То же можно делать и с астероидом! Станции придется сфокусировать солнечные лучи в одной точке астероида. Опять же, материал на нем начнет испаряться, и это заставит астероид изменить траекторию и в итоге пролететь мимо нашей планеты.

А как насчет фольги? Да, можно предотвратить столкновение с астероидом с помощью обычной фольги, если завернуть космический камень в этот отражающий материал. Тогда он не будет поглощать солнечные лучи, а вместо этого будет их отражать. Это создаст на поверхности астероида небольшое давление, словно его толкают солнечные лучи, и он изменит траекторию. Еще один вариант — не самый очевидный, но надежный — обычные ракетные двигатели. Можно установить на астероид несколько мощных двигателей. Это создаст тягу и изменит его траекторию. И если двигателей будет достаточно, получится даже взять астероид под контроль. И когда появится более крупное космическое тело, мы включим двигатели и направим астероид прямо на него. Так можно полностью уничтожить даже очень большой астероид. Да и световое шоу выйдет что надо!