Планетарна оборона. Як NASA вперше змінила рух астероїда і що готує для захисту Землі на 2027 рік

«Астероїди, про які ми нічого не знаємо, не дають мені спати ночами», — каже Келлі Фаст.

Частина потенційно небезпечних тіл взагалі наближаються до Землі з боку Сонця, і яскраве сонячне світло повністю засліплює наземні оптичні телескопи. Тобто якщо астероїд вирине зі сліпої зони запізно, космічні агентства фізично не встигнуть його перехопити.

Історії відомо, якими можуть бути наслідки падіння навіть відносно малих космічних тіл. Ледь не найвідомішим інцидентом стала Тунгуська подія в Сибіру у 1908 році. Тоді об'єкт діаметром 50−100 метрів вибухнув в атмосфері, поваливши ліс на площі понад 2 тисячі км².

Ще один приклад — 15 лютого 2013 року (що іронічно, теж пов’язаний з Росією). Навколоземний астероїд розміром близько 18 метрів увійшов в атмосферу над південним Уралом та вибухнув на висоті 30 км поблизу Челябінська. Вивільнена енергія оцінюється в сотні кілотонн у тротиловому еквіваленті — це в 30 разів більше за потужність бомби, скинутої на Хіросіму. Ударна хвиля вибила вікна в шести містах, пошкодила близько 7200 будівель і відправила до лікарень півтори тисячі людей, переважно з порізами від розбитого скла. Астероїд наближався з боку Сонця, тому жоден телескоп його не зафіксував.

Саме такі сценарії NASA прагне звести нанівець. Але як це зробити?

Перший удар по астероїду

Щоб не дати небезпечному об'єкту вразити Землю, насамперед потрібен надійний спосіб відхилити його від курсу. Тут NASA вже має чим похизуватися.

У 2022 році агентство реалізувало місію DART — першу в історії операцію, спеціально розроблену для зміни орбіти космічного тіла. Ціллю NASA стала система з двох астероїдів: 780-метрового Дідіма та його 160-метрового супутника Діморфа. За розміром Діморф якраз відповідає «убивцям міст».

Єдиний нюанс — саме ця пара тіл Землі не загрожувала. Вибрали її через безпечну відстань і зручність спостереження за орбітальним рухом за допомогою наземних телескопів.

24 листопада 2021 року на ракеті Falcon 9 з бази Ванденберг. стартував космічний зонд DART вагою близько 600 кілограмів. Після десяти місяців польоту апарат врізався в Діморф 26 вересня 2022 року на швидкості 6,6 кілометра на секунду. На той момент система перебувала за 11 мільйонів кілометрів від Землі. В останні секунди перед ударом єдина камера зонда, DRACO, встигла передати серію знімків кам’янистої поверхні, аж поки екран не згас.

До зіткнення Діморф робив повний оберт навколо Дідіма за 11 годин і 55 хвилин. Для визнання тесту успішним достатньо було б змінити цей час хоча б на 73 секунди. Проте після тижнів спостережень астрономи оголосили, що DART скоротив період обертання аж на 32 хвилини — до 11 годин 23 хвилин. Такий масштабний ефект виник як через кінетичну енергію самого апарата, так і завдяки величезному викиду уламків з астероїда, що спрацювало як додатковий поштовх у протилежному напрямку.

Згодом долучилося Європейське космічне агентство (ESA). Його апарат Hera злетів у космос 7 жовтня 2024 року, також на ракеті Falcon 9. Очікується, що в листопаді 2026-го Hera досягне системи Дідім-Діморф і розпочне піврічну програму досліджень.

Яких саме досліджень? Після прибуття зонд Hera має картографувати кратер від удару DART, виміряти масу та внутрішню структуру обох астероїдів, а також розгорнути два мінісупутники для зйомки зблизька. Вчені прагнуть точно відтворити фізику удару та вирахувати його ефективність.

Успіх DART показав: з роками в запасі людство здатне влучити в невелику ціль за мільйони кілометрів і змінити її траєкторію. Але перед цим об'єкт ще треба засікти.

Як помітити астероїд і вижити

Нині NASA готує до запуску Near-Earth Object Surveyor — перший космічний телескоп, створений спеціально для виявлення потенційно загрозливих для Землі астероїдів та комет. Він є частиною того самого інструментарію планетарного захисту, про який говорила Келлі Фаст.

На відміну від наземних систем, які шукають об'єкти у видимому світлі, NEO Surveyor працюватиме в інфрачервоному діапазоні. Він вловлюватиме тепло, яке випромінюють навколоземні об'єкти після нагрівання Сонцем, що критично важливо для найтемніших астероїдів і комет, які майже не відбивають світло і залишаються невидимими для звичайних оптичних телескопів.

Через телескоп NASA також спостерігатиме за нинішніми «сліпими зонами». Йдеться про об'єкти, що наближаються з боку Сонця, а також ті, що випереджають Землю або наздоганяють її на орбіті.

NEO Surveyor планують розмістити на відстані близько 1,5 мільйона кілометрів від Землі, поблизу точки Лагранжа L1. Там великий сонцезахисний екран блокуватиме прямі промені, зберігаючи 50-сантиметровий телескоп і його датчики достатньо холодними для фіксації слабких теплових сигнатур. Апарат скануватиме широку область навколо земної орбіти — приблизно 30 мільйонів миль.

Апарат уже активно збирають. NASA створило 12-футовий захисний кожух для охолодження інфрачервоного телескопа — він пройшов випробування у вакуумній камері в Х’юстоні два роки тому. Алюмінієвий телескоп із 20-дюймовою апертурою та двома інфрачервоними каналами вже змонтований на льотній базі.

У лютому 2025 року апарат пройшов критичний огляд у Лабораторії реактивного руху агентства. Зараз NASA зазначає, що NEO Surveyor рухається до запланованого запуску наприкінці 2027 року. Офіційна дата старту — «не раніше вересня».

Програма спостережень розрахована на п’ять років. У NASA очікують, що за цей час NEO Surveyor виявить щонайменше дві третини навколоземних об'єктів діаметром понад 140 метрів. Уточнені орбітальні дані передаватимуть до Центру досліджень навколоземних об'єктів NASA для оцінки ризиків.

Якщо місію не перенесуть, як це буває у NASA — згадаймо ту ж багатостражальну Артеміду, — NEO Surveyor стане очима людства в небі вже до кінця десятиліття. Можливо, ще й допоможе відвадити від Землі одне зі смертоносних тіл.

А краще — всі.