Выявление массы астероидов – одна из самых сложных задач астрономии. Эта характеристика имеет критическое значение, так как именно от неё зависит потенциальное воздействие астероида при столкновении с другими объектами, а также возможные ресурсы, которые можно извлечь с его поверхности. Традиционно масса астероидов рассчитывается с использованием оптических методов и предположительной плотности на основе спектрального профиля, что не всегда точно. Однако новая статья предлагает уникальный подход к решению этой проблемы с помощью космической миссии Laser Interferometer Space Antenna (LISA).
НОВЫЙ ПОДХОД К ИЗМЕНЕНИЮ ОЦЕНКИ МАССЫ АСТЕРОИДОВ
Большинство текущих оценок массы астероидов имеют погрешность до 10% и удовлетворительно реализуются лишь для 35% известных астероидов, находящихся близко к Земле. Наиболее точные измерения проводятся для бинарных астероидных систем, где сложные орбитальные динамики позволяют более точно вычислять размеры компонентов системы. При этом большая часть оценок является лишь приблизительными.
Отправка зонды к каждому из 41 000 известных астероидов недоступна из-за высокой стоимости этого метода. И тут на помощь приходит LISA, миссия, предназначенная для обнаружения гравитационных волн, которая планируется к запуску в июле 2035 года. Она будет состоять из трёх космических аппаратов, образующих треугольник, и будет исследовать рябь в пространственно-временном континууме, вызванную такими катастрофическими событиями, как слияния чёрных дыр.
СЕНСОРЫ LISA И ИЗМЕРЕНИЕ ГРАВИТАЦИИ
Каждый из космических аппаратов LISA будет иметь свободно падающую испытательную массу и оборудование, способное измерять изменения на уровне пикометров. Если астероид окажется достаточно близко к одному из аппаратов, его гравитационное притяжение вызовет изменение скорости, которое LISA сможет зафиксировать. Изначально создатели миссии считали это нежелательной помехой, однако сегодня это рассматривается как потенциал для получения ценной информации для планетарных учёных.
Симуляции, проведенные командой исследователей, показали, что если астероид пролетит близко, LISA сможет определить его массу с максимальной погрешностью в 20%. Это гораздо лучше, чем данные для большинства известных астероидов.
ОГРАНИЧЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ LISA
Тем не менее, существует одна проблема, которую сложно контролировать – это случайности. Авторы исследования предполагают, что за десять лет работы LISA сможет определить массу приблизительно трёх астероидов. Это может показаться незначительным числом, но текущие данные о популяции астероидов недостаточны, и предположительно лишь 38% астероидов диаметром более 140 метров были открыты.
Находясь на гелиоцентрической орбите приблизительно в 50 миллионах километров от Земли, LISA имеет шанс обнаружить астероиды, о которых мы сейчас ничего не знаем. Однако этот процесс займет еще более десятка лет, так как запуск LISA запланирован на 2035 год, и процесс её настройки будет долгим и сложным.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Хотя основная задача LISA заключается в поисках гравитационных волн, возможность оценивать массу астероидов открывает новые горизонты для планетарной науки. Несмотря на то что эта особенность изначально воспринималась как неудобство, она может существенно изменить наше понимание астероидов и их потенциального риска для Земли.