Сейчас мир сталкивается с множеством земных кризисов, поэтому легко забыть, что гигантские космические камни однажды могут угрожать самому существованию целых цивилизаций. Да, угроза столкновения с астероидами является отдаленной, но, тем не менее, человечеству, возможно, придется столкнуться с этим в один прекрасный день, и в один прекрасный день в ближайшее время.
NASA серьезно относится к этой проблеме и с 2016 года укомплектовало свой штат Координационного управления планетарной защиты. В рамках этих усилий оно также разрабатывает миссию по исследованию того, как могут быть отклонены опасные андроиды. Тест двойного перенаправления астероидов, или DART, планируется запустить в следующем году.
DART стремится изменить траекторию астероида посредством кинетического удара или, говоря простым языком, путем врезания в него. Корабль нацелится на Дидимос, двойную астероидную систему, состоящую из самого Дидимоса и меньшего астероида Диморфоса, вращающегося вокруг него. Астероид пройдет около Земли на расстоянии 11 миллионов километров, не попадая на траекторию столкновения, что делает его хорошим кандидатом для первой попытки человечества отклонить астероид.
Дидимос, более крупный астероид этой пары, имеет диаметр 780 метров, а Диморфос значительно меньше - всего 160 метров в диаметре. Корабль DART будет стремиться поразить Диморфос в лоб и тем самым сократить его период обращения вокруг Дидимоса. Это изменение орбиты будет измеряться обсерваториями на Земле, чтобы оценить успех миссии.
Основной корпус космического корабля DART имеет размеры всего 1,2 х 1,3 х 1,3 метра, а вес всего аппарата составляет около 500 кг. DART предназначен для поражения Dimorphos со скоростью 6,6 км / с. При этом он изменит орбитальный период на 4,2 минуты, с 11,9 до 11,8 часов. Ожидается, что изменение орбитального периода составит порядка 10 минут или около того. Это может показаться не большим изменением, но есть надежда, что за миллионы километров это приведет к значительному сдвигу исходной траектории астероидной системы.
Миссия DART также будет служить для испытания нескольких инновационных технологий.. Новым в проекте является развертывание солнечных батарей или ROSA. Эти гибкие солнечные панели можно свернуть для запуска и развернуть, как только корабль окажется в космосе. Они также легче и компактнее традиционных массивов, но при этом более жесткие. Ширина каждой сдвоенной выдвижной панели в полностью развернутом состоянии составляет 8,5 метра. Аналогичная технология была недавно развернута на МКС, на которой были размещены выкатные панели над исходными жесткими солнечными панелями, чтобы улучшить энергетический баланс стареющей космической станции. В массивах ROSA также будет небольшая секция для тестирования технологии Transformational Solar Array, в которой используются отражающие концентраторы в сочетании с высокоэффективными солнечными элементами, чтобы потенциально обеспечить тройную мощность, доступную от типичной солнечной батареи.
Движение осуществляется через ионный двигатель NASA NEXT-C на ксеноновом топливе с решеткой. Он использует электрические поля для ускорения ионов до огромных скоростей порядка 40 км / с, чтобы создать тягу для космического корабля. Хотя создаваемая тяга мала, порядка нескольких сотен миллиНьютонов, ионный двигатель малой тяги очень экономичен. Таким образом, его можно запускать в течение длительного времени, чтобы медленно разгонять корабль до большой скорости. Ранее мы уже рассказывали об этой технологии , которая обещает быть полезной в различных космических миссиях на большие расстояния.
Чтобы нацелиться на астероид и поразить его точно и точно, миссии DART нужна первоклассная навигационная система. Таким образом, корабль оснащен системой разведки Didymos и астероидной камерой для оптики или DRACO. Это устройство предназначено для навигации по терминалу, чтобы гарантировать, что DART нанесет хороший удар по астероиду. Камера высокого разрешения поступает в автономную систему наведения SmartNAV, которая будет управлять космическим кораблем в его последние четыре часа полета к астероиду. Само руководство космического корабля важно, так как с учетом расстояний задержка в оба конца для команд с Земли составит 1,5 минуты. Таким образом, корабль должен сам лететь к своей цели.
Миссия DART также будет нести LICIACube, небольшой куб, созданный агентством Agenia Spaziale Italiana (ASI). За пять дней до воздействия будет развернут LICIACube, чтобы отобразить влияние DART на Dimorphos. Цель состоит в том, чтобы сделать снимки самого места удара, а также облака выброшенного материала сразу после удара. Это должно дать много материала для анализа эффективности миссии DART по перенаправлению астероида.
Это интересный подход к проблеме отклонения астероида. Как продемонстрирует DART, ударить по астероидам с помощью относительно небольшого космического корабля приятно и на ранней стадии их приближения - это то, что должно быть легко достижимо с помощью современных технологий. Это также менее отчаянно и радикально, чем другие идеи, связанные с последним применением ядерного оружия, чтобы отворачиваться или уничтожать приближающиеся объекты.
В настоящее время не ожидается, что в ближайшем будущем произойдет столкновение с Землей крупных астероидов. Однако это не значит, что вокруг не так много астероидов. К началу 2019 года Управление по координации планетарной защиты обнаружило более 19000 астероидов, сближающихся с Землей , и в среднем каждую неделю обнаруживается 30 новых объектов. Эти усилия по обнаружению и отслеживанию являются ключом к планетарной защите. Чем раньше мы узнаем о приближении объекта к Земле, тем больше времени у нас будет на планирование миссии, чтобы справиться с ним, и на столе есть больше вариантов. Если астероид подойдет слишком близко, количество энергии, необходимое для его отражения от Земли, станет намного больше, а задача - намного сложнее.
Хотя эффект DART будет небольшим, это всего лишь первая попытка человечества перенаправить астероид. Отважным людям Земли будет легче отдыхать, зная, что великие умы берутся за трудную проблему, как защитить нас от больших камней сверху.
