Планетарная оборона. Как NASA впервые изменила движение астероида и что готовит для защиты Земли на 2027 год

«Астероиды, о которых мы ничего не знаем, не дают мне спать ночами», — говорит Келли Фаст.

Часть потенциально опасных тел вообще приближаются к Земле со стороны Солнца, и яркий солнечный свет полностью ослепляет наземные оптические телескопы. То есть если астероид вынырнет из слепой зоны поздно, космические агентства физически не успеют его перехватить.

Истории известно, какими могут быть последствия падения даже относительно малых космических тел. Едва ли не самым известным инцидентом стало Тунгусское событие в Сибири в 1908 году. Тогда объект диаметром 50−100 метров взорвался в атмосфере, повалив лес на площади более 2 тысяч км².

Еще один пример — 15 февраля 2013 года (что иронично, тоже связан с Россией). Околоземный астероид размером около 18 метров вошел в атмосферу над южным Уралом и взорвался на высоте 30 км вблизи Челябинска. Высвобожденная энергия оценивается в сотни килотонн в тротиловом эквиваленте — это в 30 раз больше мощности бомбы, сброшенной на Хиросиму. Ударная волна выбила окна в шести городах, повредила около 7200 зданий и отправила в больницы полторы тысячи человек, в основном с порезами от разбитого стекла. Астероид приближался со стороны Солнца, поэтому ни один телескоп его не зафиксировал.

Именно такие сценарии NASA стремится свести на нет. Но вот как это сделать?

Первый удар по астероиду

Чтобы не дать опасному объекту поразить Землю, прежде всего нужен надежный способ отклонить его от курса. Здесь NASA уже есть чем похвастаться.

В 2022 году агентство реализовало миссию DART — первую в истории операцию, специально разработанную для изменения орбиты космического тела. Целью NASA стала система из двух астероидов: 780-метрового Дидима и его 160-метрового спутника Диморфа. По размеру Диморф как раз соответствует «убийцам городов».

Единственный нюанс — именно эта пара тел Земле не угрожала. Выбрали ее из-за безопасного расстояния и удобства наблюдения за орбитальным движением с помощью наземных телескопов.

24 ноября 2021 года на ракете Falcon 9 с базы Ванденберг. стартовал космический зонд DART весом около 600 килограммов. После десяти месяцев полета аппарат врезался в Диморф 26 сентября 2022 года на скорости 6,6 километра в секунду. На тот момент система находилась в 11 миллионах километров от Земли. В последние секунды перед ударом единственная камера зонда, DRACO, успела передать серию снимков каменистой поверхности, пока экран не погас.

До столкновения Диморф делал полный оборот вокруг Дидима за 11 часов и 55 минут. Для признания теста успешным достаточно было бы изменить это время хотя бы на 73 секунды. Однако после недель наблюдений астрономы объявили, что DART сократил период вращения аж на 32 минуты — до 11 часов 23 минут. Такой масштабный эффект возник как из-за кинетической энергии самого аппарата, так и благодаря огромному выбросу обломков с астероида, что сработало как дополнительный толчок в противоположном направлении.

Впоследствии присоединилось Европейское космическое агентство (ESA). Его аппарат Hera взлетел в космос 7 октября 2024 года, также на ракете Falcon 9. Ожидается, что в ноябре 2026-го Hera достигнет системы Дидим-Диморф и начнет полугодовую программу исследований.

Каких именно исследований? По прибытии зонд Hera должен картографировать кратер от удара DART, измерить массу и внутреннюю структуру обоих астероидов, а также развернуть два мини-спутника для съемки с близкого расстояния. Ученые стремятся точно воспроизвести физику удара и вычислить его эффективность.

Успех DART показал: с годами в запасе человечество способно попасть в небольшую цель за миллионы километров и изменить ее траекторию. Впрочем, перед этим объект еще надо засечь.

Как заметить астероид и выжить

Сейчас NASA готовит к запуску Near-Earth Object Surveyor — первый космический телескоп, созданный специально для обнаружения потенциально угрожающих Земле астероидов и комет. Он является частью того самого инструментария планетарной защиты, о котором говорила Келли Фаст.

В отличие от наземных систем, которые ищут объекты в видимом свете, NEO Surveyor будет работать в инфракрасном диапазоне. Он будет улавливать тепло, которое излучают околоземные объекты после нагревания Солнцем, что критически важно для самых темных астероидов и комет, которые почти не отражают свет и остаются невидимыми для обычных оптических телескопов.

Через телескоп NASA также будет наблюдать за нынешними «слепыми зонами». Речь идет об объектах, приближающихся со стороны Солнца, а также тех, что опережают Землю или догоняют ее на орбите.

NEO Surveyor планируют разместить на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли, вблизи точки Лагранжа L1. Там большой солнцезащитный экран будет блокировать прямые лучи, сохраняя 50-сантиметровый телескоп и его датчики достаточно холодными для фиксации слабых тепловых сигнатур. Аппарат будет сканировать широкую область вокруг земной орбиты — примерно 30 миллионов миль.

Аппарат уже активно собирают. NASA создало 12-футовый защитный кожух для охлаждения инфракрасного телескопа — он прошел испытания в вакуумной камере в Хьюстоне два года назад. Алюминиевый телескоп с 20-дюймовой апертурой и двумя инфракрасными каналами уже смонтирован на летной базе.

В феврале 2025 года аппарат прошел критический осмотр в Лаборатории реактивного движения агентства. Сейчас NASA отмечает, что NEO Surveyor движется к запланированному запуску в конце 2027 года. Официальная дата старта — «не раньше сентября».

Программа наблюдений рассчитана на пять лет. В NASA ожидают, что за это время NEO Surveyor обнаружит не менее двух третей околоземных объектов диаметром более 140 метров. Уточненные орбитальные данные будут передавать в Центр исследований околоземных объектов NASA для оценки рисков.

Если миссию не перенесут, как это бывает у NASA — вспомним ту же многострадальную Артемиду, — NEO Surveyor станет глазами человечества в небе уже к концу десятилетия. Возможно, еще и поможет отвадить от Земли одно из смертоносных тел.

А лучше — все.