Изменить траекторию потенциально опасного небесного тела можно с помощью катапульты, работающей на его поверхности. Такой космический аппарат сможет набирать местный грунт, раз за разом раскручивать и выбрасывать комки прочь, понемногу отклоняя астероид от Земли.
Время от времени наша планета сталкивается с небесными телами довольно крупных размеров. Взрыв метеороида над Челябинском в 2013 году стал ярким напоминанием об этой опасности. Его появление стало полной неожиданностью, а будь он лишь немногим крупнее, разрушений оказалось бы куда больше. Такое происходило не раз в прошлом, и рано или поздно случится вновь. Однако лишь теперь человечество обладает техническими возможностями для того, чтобы предупредить астероидную угрозу.
В последние годы астрономы разворачивают все более плотные сети инструментов для отслеживания потенциально опасных небесных тел. При своевременном обнаружении такого астероида его планируется свести с опасного пути мощным кинетическим ударом. В 2022 году NASA провело испытания подобной системы, успешно изменив траекторию крошечного спутника астероида Дидим ударным зондом DART. Однако для работы с реальным крупным телом зонд потребуется намного более массивный. Поэтому разработчики калифорнийского стартапа The Aerospace Corporation прорабатывают принципиально иной подход. О нем Наум Меламед (Nahum Melamed) рассказал в интервью Gizmodo.
По словам Меламеда, идея возникла после успешной работы демоверсии инновационной системы космических запусков, которую не так давно испытала компания SpinLaunch. Это будет гигантская «праща» диаметром около 50 метров, в которой полезная нагрузка ускоряется и выбрасывается до орбиты без какой-либо ракеты-носителя. Аналогичную систему можно использовать и для изменения траектории небесных тел.
По задумке, упрощенный и небольшой ускоритель, подобный SpinLaunch, может быть отправлен в виде космического аппарата на перехват опасного астероида. Совершив мягкую посадку и закрепившись на грунте, установка начнет собирать, раскручивать и выбрасывать прочь сравнительно небольшие фрагменты его вещества — около 10 кг за один бросок, на скорости 1-2 километра в секунду.
В соответствии с Третьим законом Ньютона (сила действия равна силе противодействия), каждый такой бросок будет слегка менять траекторию астероида. Со временем, после многократного повторения процесса, эти изменения станут достаточно значительными для того, чтобы увести его с опасного пути. По оценкам Меламеда и его коллег, для небольших астероидов, диаметром в несколько десятков метров, это потребует нескольких недель работы, для более крупных — месяцев.
Авторы концепции добавляют, что такие космические зонды можно заготовить заранее, чтобы в нужный момент использовать для перехвата опасного тела. Кроме того, в отличие от ударных миссий, подобных DART, подобные катапульты можно использовать и для других, более мирных целей. Например, вести с их помощью разработку ценных ресурсов на астероидах или на Луне, перебрасывая те на нужную орбиту, где их подберет космический корабль. С другой стороны, технически такая миссия намного сложнее, чем простой ударный зонд, а значит несет больше рисков.
Аппарату-«катапульте» придется совершить мягкую посадку, надежно закрепиться на месте (для чего потребуется достаточно плотный грунт) и выкапывать реголит (для чего он должен быть достаточно мягок). Вообще, попытки копать на других небесных телах принесли космическим автоматам очень скромные успехи. Даже самый совершенный «космический копатель» InSight NASA вместо запланированных пяти метров смог углубиться в грунт только на четыре десятка сантиметров, хотя копать на Марсе, с его серьезной гравитацией, заметно проще, чем на астероиде. В конце концов все это требует немало энергии, и неясно, как «праща» получит ее на далеком астероиде.