Как будет проходить миссия NASA по посещению «астероида-убийцы»

Итак, на днях стало известно, что в сентябре стартует миссия NASA OSIRIS-REx, в рамках которой космическое агентство планирует посетить астероид и привезти сувенир. Космический аппарат пролетит почти два миллиарда километров к астероиду 101955 Бенну, соберет камешки и гальку на поверхности астероида и отнесет все это обратно на Землю. Миссия начинается 8 сентября 2016 года, а закончится году так в 2023.

Первая американская миссия по забору образца с астероидов начинается гораздо позже японской миссии «Хаябуса», которая принесла образец астероида 25143 Итокава в 2010 году. Но Бенну другой. Он состоит из карбонатных пород, которые содержат важную информацию о происхождении жизни в нашей Солнечной системе.

«Такого рода объект, как мы полагаем, как минимум засеял жизнь протоматериалами для жизни, если не самой жизнью», — говорит Башар Ризк, старший научный сотрудник команды OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer).

Анализ компонентов Бенну может выявить наличие аминокислот или других органических молекул, которые расскажут нам немного больше о том, с чего началась жизнь на Земле.

Технически, OSIRIS-REx будет не первой миссией по возвращению образца с карбонатного астероида. Япония обойдет США и в этом плане, благодаря миссии «Хаябуса-2», которая начнется в 2019 году и вернет образец в 2020. Но лишние образцы карбонатного астероида никогда не помешают, плюс у OSIRIS-REx есть вторичная миссия, которая также может оказаться очень полезной.

Астероид-убийца

Известно, что астероиды могли занести на Землю ингредиенты жизни, но также смерть и разрушение. 101955 Бенну считается одним из самых опасных астероидов в Солнечной системе. Он не очень большой — около полукилометра в диаметре — но в 2135 году он пройдет в 300 000 километрах от Земли: ближе, чем Луна. Шанс того, что он столкнется с Землей, порядка 1 к 2700.

Какими будут последствия удара такого астероида? Вероятнее всего, он развалится на высоте около 100 километров над Землей, выпустив энергию 2750 мегатонн тротилового эквивалента. Если вы будете в 10 километрах от Тусона (где живет Ризк), последствия будут ужасными:

«Скорее всего, вы умрете; от ударной волны, огненного шара или разрушения здания, в котором вы находитесь. 90% деревьев будут повалены, остальные лишатся ветвей и листьев, и все будет гореть: ваша одежда, трава, деревья, газеты, фанера. Вы получите ожоги третьей степени, просто оказавшись в этом месте, наблюдая за тем, как фрагменты Бенну падают и испаряются. Цивилизации в Тусоне тоже не станет; большинство зданий разрушится, сгорит и то и другое одновременно. Мосты, автомобили, здания с деревянным каркасом — всё. Огненный шар будет в 1500 раза ярче Солнца».

Очевидно, на месте Тусона может оказаться любой другой город.

Падение метеорита в Челябинске это подтвердило. Но не стоит паниковать раньше времени. Ученые точно не знают, столкнется ли Бенну с Землей или пролетит мимо. Именно этот вопрос и разрешит OSIRIS-REx.

Траектория космической глыбы зависит не только от гравитации, но и от других вещей, например, от давления солнечного излучения. Подобно ветру, фотоны, летящие от солнца, переносят импульс и, сталкиваясь с объектом, могут оказывать на него легкое давление.

Другой фактор — тепло. Солнце неравномерно нагревает астероид, в результате чего одна его сторона будет горячей, а другая холодной. И горячая сторона может подтолкнуть астероид в другом направлении. Это называется эффект Ярковского. Хотя он незначительный, со временем даже такой малый эффект может привести к серьезным изменениям орбиты астероида.

Эффект Ярковского по-разному проявляется на разных астероидах, в зависимости от размера и формы объекта. Чтобы узнать наверняка, нужно взглянуть на тело поближе. Такого раньше никто никогда не делал. За этим и посылают миссию.

Измеряя тепловое и радиоизлучение астероида, OSIRIS-REx оценит, как тепло солнца влияет на траекторию Бенну. Это позволит ученым лучше оценить шансы на столкновение Бенну с Землей. Также это предоставит пищу для размышлений на тему возможного отражения астероида, если он действительно захочет посетить Землю.

Большинство методов отражения астероида предлагают использовать тепло — вроде взрыва бомбы перед астероидом — чтобы сбить его с курса. Понимание эффекта Ярковского, воздействующего на Бенну, позволит ученым уточнить методы вывода астероида на безопасный путь.

OSIRIS-REx составит карту содержания и структуры Бенну, что пригодится компаниям, которые захотят начать его разработку в ближайшие десятилетия.

Вооружен и не очень опасен

Космический аппарат не будет садиться на Бенну для сбора всей этой информации. Он подлетит поближе, вытащит трехметровую руку и зачерпнет немного почвы с астероида. Ковш на конце манипулятора наберет образцы (с помощью этакого пылесоса) и положит их в капсулу возвращения, похожую на метровый кексик. Таких кексиков на аппарате будет три, соответственно, у него будет три попытки взять хороший образец.

В 2021 году OSIRIS-REx отчалит с астероида. Через два года он будет у Земли, после чего отстегнет капсулы с образцами и спустит их на парашюте. По завершении миссии, сам OSIRIS-REx будет продолжать движение, пока не погибнет на солнечной орбите.