Найти в Дзене
Кот-ученый

Космический аппарат NASA готовится к посадке на самый опасный для человечества объект Солнечной системы

3 марта космический зонд Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) прошёл всего в 250 м над поверхностью астероида Бенну и совершил подробную съёмку поверхности.

Миссия OSIRIS-REx покинула Землю 8 сентября 2016 г. Поставленные задачи: картографирование поверхности астероида, выбор места для посадки, забор реголита с поверхности и возвращение на Землю в 2023 г.

Прежде астероид, относящийся к группе Аполлона был известен под номером 101955, но когда миссия получила название OSIRIS-REx ,выбрали имя и для карликовой планеты, к которой она направлена. Бенну звали мифическую птицу, которая в Древнем Египте символизировала воскрешение бога Осириса. Несмотря на такое позитивное имя, Бенну считается чуть ли не самым потенциально опасным для человечества объектом в Солнечной системе. Вероятность падения астероида на Землю равна 1⁄4000, а дата возможного падения находится в рамках 2169 и 2199 год. Впрочем, время подумать, как предотвратить угрозу, у человечества есть. Да и последние исследования показали, что возможно, проблема рассосётся сама собой.

-2

В декабре 2018 г. NASA опубликовало видео, которое снял OSIRIS-Rex на подлёте к Бенну.

Вращаясь вокруг астероида OSIRIS-RЕx выяснил много интересных и даже поразительных вещей. Учёные смогли оценить массу астероида (около 75 млрд. кг), узнали, что поверхность его покрыта кратерами, что он испускает шлейф частиц, которые затем вращаются вокруг него подобно спутникам. Что сам он делает полный оборот вокруг своей оси приблизительно за 4 часа. Но самое, наверное, любопытное открытие – это особенности гравитации у его поверхности. Дело в том, что баланс центростремительных и центробежных сил на бешено вращающемся Бенну очень хрупок. Это приводит к эффектам, достойным кэролловской Страны Чудес.

В астрономии есть такое понятие - полость Роша. Французский астроном Эдуар Альбер Рош ввёл её для системы двойных звёзд. Грубо говоря, она означает область, в которой собственное притяжение звезды гораздо существеннее, чем притяжении звезды-компаньонки. Но этот термин может быть применён шире. В отношении Бенну говорят о вращательной полости Роша, области, где векторы гравитационных сил распределены привычным для нас образом. Она так мала, что не охватывает астероид со всех сторон, а составляет лишь ограниченную область в районе экватора. Ничего подобного прежде на астероидах не наблюдали.

Полость Роша
Полость Роша

Для наглядности исследователи предлагают представить, что находясь на поверхности Бенну, вы поскользнётесь на банановой кожуре. Вам очень повезёт, если такая неприятность случится в пределах полости Роша. В этом случае вы просто шлёпнетесь на его поверхность. А вот за её пределами всё может кончиться куда печальнее. Вас понесёт в направлении экватора, причём не исключено, что экватор вы с разгону проскочите, и вас вынесет на орбиту и дальше в космос. Мало того, похоже, что полость Роша на Бенну постоянно сужается.

Учёные полагают, что от такой жизни астероид и вовсе может однажды исчезнуть, потеряв всё своё вещество. С учётом опасности, которую он представляет для Земли, это был бы не худший вариант развития событий.

Задача, которую необходимо было решить в течение 2019 года, - поиск подходящего места для забора грунта. Всё оказалось очень сложно. Мало того, что гравитация выделывает фокусы, так ещё и грунт оказался не таким, как предсказывали. Исходя из суточного изменения температуры, думали что там повсюду песок, а оказалось – астероид покрыт крупными валунами, и с ровными посадочными площадками, на которых можно легко забрать небольшую порцию грунта, на нём очень неважно.

-4

Всё же к середине лета выбрали четыре потенциальных места посадки, получили их детальные снимки. Всем четырём, как и всему астероиду, дали птичьи имена: Скопа, Кулик, Зимородок, Соловей. Но кто из них будет счастливым избранником, долго оставалось неясным. Сложности везде ожидал немалые. Выбранные для посадки пятачки все были крохотные, не более 20 м в ширину, хотя изначально рассчитывали на «аэродром» не меньше 150 м.

Наконец, после долгих колебаний, в качестве основного места посадки было выбрана область «Соловей», а область «Скопа» в качестве резервной. В последних числах января OSIRIS-Rex совершил над «Соловьём» разведывательный полёт на высоте всего 620 м.

И вот теперь, ещё один пролёт, высота – 250 м. Вскоре будет проведена генеральная репетиция забора грунта. А выполнить задание в полном объёме рассчитывают летом текущего года.

Надо признаться, что назвав это мероприятие посадкой на астероид, мы выразились не совсем точно. Будет лишь кратковременное соприкосновение с поверхностью. Образцы будут собирать с помошью шарнирного манипулятора TAGSAM (Touch-and-Go-Sample-Acquisition-Mechanism) Когда OSIRIS-REx приблизится к Соловью, он вытянет «руку» к поверхности астероида. Космический корабль будет очень медленно приближаться к астероиду.
Сам процесс касания будет длится около пяти секунд - этого достаточно, чтобы собрать образцы. TAGSAM будет действовать путем выдувания газообразного азота на реголит, поднимая мелкозернистый материал над поверхностью, чтобы затем захватить его. Учёные надеются получить в своё распоряжение до 2 кг материалов.

Наука
7 млн интересуются