13 апреля 2029 года 375-метровый астероид Апофис (Apophis) вторгнется в близкое околоземное пространство. Это — прекрасная возможность изучить потенциально опасное для планеты небесное тело, но время подготовки миссии истекает. Главы ЕС соберутся для решения этого вопроса только в конце 2025 года, а зонд должен быть готов к запуску в конце 2028 года. Поэтому руководство Европейского космического агентства (ЕКА) превысило свои полномочия и заключило на днях контракт на проектирование зонда без санкции властей ЕС.

Зонд RAMSES в представлении художника. Источник изображения: ESA

Зонд для изучения Апофиса решено создавать по подобию европейской межпланетной станции Hera («Гера»), отправленной в космос 7 октября 2024 года для изучения двойной системы астероидов Дидима и Диморфа после тарана меньшего из них зондом-камикадзе NASA DART. Зонд RAMSES (Rapid Apophis for Security and Safety) будет представлять собой упрощённый вариант станции и обойдётся агентству дешевле.

Кстати, при производстве станции «Гера» удалось сэкономить €20 млн. Эти деньги представители ЕКА передали в рамках заключения контракта на разработку RAMSES итальянской компании OHB Italia. Общая стоимость подписанного 17 октября в Милане контракта составила €63 млн.

Кроме зонда RAMSES на встречу с Апофисом направится зонд NASA OSIRIS-REx. Не исключено, что свой аппарат на сближение с этим астероидом отправят китайцы. Ранняя инициатива ЕКА позволит агентству начать согласовывать свои действия с космическими агентствами других стран при планировании миссии. Астероид Апофис приблизится к Земле на расстояние около 32 000 км — это расстояние орбит геостационарных спутников. Его будет видно с Земли невооружённым глазом. Непосредственно для планеты он не несёт опасности, но он станет учебной мишенью для отработки операций планетарной обороны.

Европейская межпланетная станция «Гера» (Hera) на днях прислала первые снимки из космоса, сделанные в рамках первого включения и проверки бортовых приборов. Станция была запущена 7 октября для изучения последствий удара зондом DART по астероиду Диморф. Активация трёх разных камер состоялась 10 и 11 октября. Полученные снимки Земли и Луны были сделаны с расстояний 1,4–1,6 млн км. Примерно на таком расстоянии от Земли работает телескоп «Джеймс Уэбб».

Расположение приборов на платформе станции «Гера». Источник изображения: ESA

В оптическом диапазоне тестовая съёмка велась двумя монохромными камерами Asteroid Framing Camera, AFC (обозначены буквой A на схеме). Снимок Земли и Луны получен 11 октября с расстояния примерно 1,6 млн км. На фото Земля ориентирована северным полюсом вверх, а Солнце освещает Тихий океан. Камеры AFC произведены немецкой компанией Jena-Optronik на основе астронавигатора ASTROhead. Кроме научных снимков камеры будут осуществлять навигацию по звёздам.

Снимок Земли и Луны в инфракрасном диапазоне сделал прибор Thermal Infrared Imager (TIRI, буква B на схеме). Изображение получено с расстояния 1,4 млн км. Север планеты также направлен вверх, а нам видны Восточное побережье США и Атлантический океан. Камера TIRI произведена японской компанией Meisei Electric по заказу JAXA. В основе камеры прибор для исследования астероидов, применённый во время миссии «Хаябуса-2». Прибор составит карту температур астероидов, которая прояснит их состав и варианты поверхности (по динамике теплового распределения и тепловой инерции).

Третий снимок сделала гиперспектральная камера HyperScout (H), которая была изготовлена в Нидерландах компанией Сosine remote sensing. Снимок сделан с расстояния 1,6 млн км и представляет Землю в ложных цветах. HyperScout H будет наблюдать астероид Диморф в цветовой гамме, недоступной человеческому глазу, и поможет определить минеральный состав астероида. Гиперспектральная камера охватывает диапазон длин волн 650–950 нм, при этом цвета кодируются таким образом, что синий представляет самую короткую длину волны, а красный — самую длинную.

Станция «Гера» доберётся до двойной системы околоземных астероидов Дидима и Диморфа в октябре 2026 года. Астероид Диморф был протаранен зондом NASA DART в октябре 2022 года, что привело к отклонению его орбиты вокруг Дидима. «Гера» должна собрать максимальный объём информации по отклонению и объектам воздействия, что позволит улучшить модели для расчёта ударного отклонения опасных для Земли астероидов.

Учёные из США провели эксперимент, который доказал возможность изменения траектории опасного для Земли астероида с помощью ядерного взрыва. Исследователи не собираются взрывать сам астероид, оставляя зрелищность разлёта обломков киношникам. На астероид должно влиять мощное ионизирующее излучение близкого ядерного взрыва, испаряющее его поверхность и создающее точно рассчитанный вектор тяги.

Источник изображения: Nature Physics, 2024

Эксперимент был поставлен в Сандийских национальных лабораториях в США (Sandia National Laboratories). Для этого группа учёных под руководством физика Натана Мура (Nathan Moore) воспользовалась мощной рентгеновской установкой лаборатории — так называемой Z-машиной. Исследователи направили рентгеновские импульсы на мишени, играющие роль астероидов из кварца и плавленого кварца. В астероидах обычно много силикатов, поэтому мишени в среднем соответствовали составу большинства астероидов.

Мишень диаметром 12 мм была закреплена на установке металлической фольгой. Излучение испаряло фольгу, отчего модель астероида как бы зависала в свободном пространстве и подвергалась удару лишь рентгеновским лучом. Газ от распылённой фольги отводился от мишени, чтобы не вносить вклад в импульс от воздействия излучения на мишень. Для учёных важна была динамика не только прямого воздействия, но также относительно длительное воздействие в процессе расширения испаряемого с поверхности мишени вещества (ионизированного газа или плазмы). Поскольку выстрел и процесс длились доли секунды, свободным падением мишени после испарения фольги можно было пренебречь.

Измерения показали, что мишени из кварца после выстрела рентгеном общей интенсивностью 1,5 МДж приобретали скорость 69,6 м/с, а мишени из плавленого кварца — 70,3 м/с, что с высокой точностью соответствует теоретическим расчётам на цифровой модели. Масштабирование до астероидов размерами от 3 до 5 км обещает, что близкий взрыв ядерной бомбы рядом с астероидом придаст ему скорость более 10 см/с в нужном направлении, что гарантированно отклонит его траекторию.

Подобные астероиды могут падать на Землю один раз в 250–500 млн лет. Это очень маленькая, но ненулевая вероятность уничтожения земной цивилизации, что заставляет заранее искать пути воздействия на опасные для нашей планеты астероиды. Пока учёные вместе с NASA провели лишь один натурный эксперимент по изменению траектории астероида ударным воздействием. Зонд-камикадзе DART ударил в астероид Диморф, заставив его изменить орбитальное движение вокруг его центральной пары — астероида Дидим.

В целом ударное воздействие на опасный астероид рискованно само по себе, поскольку может превратить один опасный астероид в рой не менее опасных и плохо отслеживаемых камней. Точно так же прямой удар атомной бомбой по астероиду — это риск того же плана. Воздействие на астероид мощным ионизирующим излучением, которое будет создавать тягу из испаряемого вещества его поверхности — это более предсказуемый по последствиям способ заставить небесное тело изменить орбиту. Лабораторный эксперимент доказал осуществимость такого метода. Но вряд ли дело дойдёт до экспериментов. Пока международными соглашениями ядерное оружие запрещено выводить в космос в любом виде.

В конце сентября Земля обзаведётся вторым естественным спутником. Им станет небольшой астероид 2024 PT5 диаметром около 11 метров, который зайдёт на орбиту нашей планеты 29 сентября и будет вращаться на ней в течение 56,6 дней, представляя собой своеобразную мини-луну. Астероид 2024 PT5 обнаружили учёные, работающие с телескопами системы Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System, с помощью оборудования, расположенного в Южной Африке.

Источник изображения: Obelixlatino/pixabay.com

Учёные из Университета Комплутенсе в Мадриде отслеживали траекторию полёта астероида в течение трёх недель. Полученные данные указывают на то, что астероид 2024 PT5 находится в поясе астероидов Арджуна, который вращается вокруг Солнца. Однако гравитационное поле Земли притянет астероид к планете, после чего в течение нескольких недель он будет вращаться подобно нашей Луне вокруг Земли, а затем 25 ноября вернётся на гелиоцентрическую орбиту, т.е. продолжит вращаться вокруг Солнца.

Отметим, что наблюдать за астероидом с Земли с помощью биноклей или любительских телескопов не удастся из-за небольшого размера 2024 PT5. Однако профессиональные астрономы, имеющие в арсенале более мощные инструменты, смогут следить за перемещениями космического тела. Даже после ухода с орбиты нашей планеты астероид продолжит оставаться вблизи Земли в течение нескольких месяцев. Он максимально сблизится с планетой 9 января 2025 года, после чего начнёт удаляться. В следующий раз 2024 PT5 вернётся на орбиту Земли примерно через 30 лет.

Исследователи из Университета Монаша в Австралии выдвинули гипотезу, что около 466 миллионов лет назад вокруг Земли образовалось кольцо из обломков притянутого планетой астероида, которое просуществовало несколько десятков миллионов лет. Такое предположение учёные сделали, изучив расположение метеоритных кратеров на поверхности Земли, появившихся в течение ордовикского периода.

Художественное представление кольца вокруг Земли. Источник изображения: Oliver Hull

Исследователи утверждают, что в течение ордовикского периода на Земле наблюдалось увеличение количества метеоритных кратеров. Они нанесли на карту местоположение 21 известного кратера этого возраста и использовали математические модели движения тектонических плит, чтобы «отмотать время назад» и отследить их до того места, где они находились во время удара.

По утверждению учёных, все метеориты врезались в нашу планету в пределах 30 градусов от экватора. Исследователи усмотрели в этом статистическую аномалию и попытались найти научное обоснование для такого неслучайного распределения кратеров по поверхности Земли. Они постарались выяснить, какая часть континентов того периода могла сохранить следы столкновения с метеоритами до наших дней. Исследователи сосредоточились на стабильных, нетронутых участках земной коры, которые датируются серединой ордовикского периода, исключив регионы, которые были погребены, размыты или затронуты тектонической активностью. Наилучшие результаты были получены в Западной Австралии, Африке и некоторых частях Северной Америки и Европы.

В результате исследования учёные выдвинули теорию, объясняющую падение метеоритов в районе экватора — если Земля захватила пролетающий астероид около 466 миллионов лет назад, воздействие гравитационных сил могло «разорвать» его на куски и образовать кольцо. Затем осколки астероида в течение нескольких десятков миллионов лет методично обрушивались на нашу планету в экваториальной области. Метеоритные обломки в исследованных кратерах не провели много времени в космосе, прежде чем упасть на Землю, что согласуется с предположением о разрушении крупного астероида и появлении кольца вокруг Земли.

Теория астероидного кольца вокруг Земли также может объяснить несколько других загадок того исторического периода. Примерно 20 миллионов лет спустя Земля вступила в хирнантский ледниковый период, когда температуры упали до самых низких значений за последние полмиллиарда лет. Из-за наклона оси вращения Земли относительно Солнца кольцо вокруг экватора затенило часть поверхности Земли, что потенциально могло стать причиной глобального похолодания.

«Идея о том, что система колец могла повлиять на глобальные температуры, добавляет новый уровень сложности к нашему пониманию того, как внеземные события могли сформировать климат Земли», — считает руководитель исследования профессор Энди Томкинс (Andy Tomkins).

Не исключено, что кольца — это фаза, которую Земля и другие планеты проходят несколько раз в своей жизни. Кольца Сатурна появились лишь 10 миллионов лет назад и могут исчезнуть ещё через 100 миллионов. Марс в настоящее время разрывает одну из своих лун, что может сформировать новое кольцо через 20–40 миллионов лет.

Исследование было опубликовано в журнале Earth & Planetary Science Letters. В дальнейшем авторы планируют смоделировать процесс разрушения астероида, образование кольца и его трансформацию в метеориты с течением времени. В последующих работах будет также предпринята попытка смоделировать влияние колец на климат. Необходимо заметить, что при всей смелости, перспективности и кажущейся логичности выдвинутой теории, она может строиться на банальной ошибке выборки, так как изучение расположения 21 кратера на земной поверхности лишь с большой натяжкой можно счесть статистически значимым результатом.

В 2022 году Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США провело миссию Double Asteroid Redirection Test (DART), в рамках которой космический аппарат столкнули с астероидом Диморф (Dimorphos). Цель миссии заключалась в проверке возможности изменения траектории полёта астероида для предотвращения потенциального столкновения с Землёй. Оказалось, что результаты этого эксперимента помогли учёным узнать больше о природе астероидов.

Источник изображения: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben.

Учёные из Университета Мэриленда провели исследование, в ходе которого было установлено, что после столкновения со спутником Диморф фактически отклонился от своего первоначального эволюционного развития. Учёные полагают, что астероид может начать хаотично вращаться в попытках вернуться к гравитационному равновесию с более крупным астероидом Дидимом (Dydimos), вокруг которого вращается.

«По большей части наши первоначальные прогнозы о том, как DART изменит движение Дидима и его спутника в космосе, оказались верными. Но есть некоторые неожиданные открытия, которые помогают лучше понять, как астероиды и другие малые тела формируются и развиваются с течением времени», — рассказал Дерек Ричардсон (Derek Richardson), профессор астрономии в Университете Мэриленда и руководитель научной группы по исследованию DART.

Результаты проделанной работы исследователей под руководством Ричардсона были недавно опубликованы в журнале Planetary Science Journal. Там подробно изложены данные наблюдений за астероидом после столкновения со спутником, а также описаны возможные результаты, которые будут достигнуты в ходе будущих исследований астероидов. Одним из самых больших сюрпризов стало то, насколько воздействие аппарата DART изменило форму Диморфа. Изначально форма астероида была сплюснута и напоминала гамбургер, тогда как после столкновения она стала более вытянутой и напоминающей по форме футбольный мяч.

По словам исследователей, они ожидали, что форма Диморфа будет вытянутой, поскольку это укладывается в представление учёных о том, как астероид формировался и взаимодействовал с более крупным Дидимом. Однако изменение формы Диморфа после столкновения со спутником DART удивило учёных и привело к мысли, что «здесь действует что-то более сложное». Более того, изменение формы, вероятно, привело к тому, что и само взаимодействие между двумя астероидами стало иным.

Ричардсон отметил, что, хотя удар аппарата DART пришёлся только по Диморфу, астероид связан гравитацией с Дидимом. Обломки, разбросанные в результате удара космического аппарата, также играют роль в нарушении равновесия в системе из двух астероидов, поскольку орбита Диморфа вокруг Дидима стала меньше. При этом форма Дидима не изменилась, что может указывать на более плотную и жёсткую структуру более крупного астероида.

Фотография астероида Диморф за две секунды до столкновения DART с его поверхностью 26 сентября 2022 года

Учёные уверены, что изменение формы Диморфа имеет важно значение для будущих исследовательских миссий, включая миссию Hera Европейского космического агентства (ESA) к системе двух астероидов, реализация которой должна начаться в октябре этого года. «Изначально структура Диморфа, вероятно, была не столь прочной и одна из его сторон была всегда направлена к Дидиму, точно так же, как одна сторона земной луны всегда направлена к нашей планете. Теперь же он сбит с оси, а это значит, что он может раскачиваться взад и вперёд в своей ориентации. Диморф также может «кувыркаться», то есть мы могли заставить его вращаться хаотично и непредсказуемо», — пояснил Ричардсон.

Теперь исследователи ждут, когда выброшенные в результате столкновения обломки покинут систему из двух астероидов, чтобы выяснить, продолжит ли Диморф «кувыркаться» в космическом пространстве и сможет ли он восстановить прежнюю стабильную траекторию полёта. «Один из главных вопросов для нас сейчас в том, чтобы определить, достаточно ли стабилен Диморф для того, чтобы космический аппарат мог приземлиться на его поверхность и установить дополнительное исследовательское оборудование. Может потребоваться сто лет, чтобы увидеть заметные изменения в системе, но с момента нашего воздействия прошло всего несколько лет. Подсчёт того, сколько времени потребуется Диморфу, чтобы восстановить свою стабильность, поможет нам узнать важные вещи о его внутренней структуре, что, в свою очередь, станет основой для будущих попыток изменить траекторию опасных астероидов», — считает Ричардсон.

Миссия Hera, которую начнёт реализовывать ESA осенью этого года, станет следующим этапом изучения воздействия столкновения спутника DART с астероидом. В рамках этой миссии космический аппарат должен достичь системы из двух астероидов Дидим и Диморф к концу 2026 года. Ожидается, что это исследование позволит оценить внутреннее строение астероидов, а также более углублённо изучить результаты миссии DART.

«DART дал нам представление о сложной гравитационной физике, которую невозможно изучить в лаборатории, и все эти исследования помогают нам узнать больше для защиты Земли в случае возникновения реальной угрозы. Существует ненулевая вероятность того, что астероид или комета приблизится и подвергнет планету опасности. Теперь у нас есть дополнительная линия защиты от такого рода внешних угроз», — считает Ричардсон.

В журнале The Planetary Science Journal вышла работа европейских учёных, которые провели моделирование конуса выброса обломков астероида Диморф, в который в сентябре 2022 года ударил зонд-камикадзе NASA DART. Эксперимент должен был дать достоверные данные о возможности повлиять на траекторию опасного для Земли астероида. Диморф не представлял угрозы. Он стал испытательной площадкой для проверки теории ударного отклонения.

Источник изображения: NASA, ESA

Эксперимент увенчался успехом — зонд NASA отклонил 160-м астероид от его первоначальной траектории. Астероид Диморф вращается по орбите вокруг большего по размеру астероида Дидим, который в поперечнике достигает 780 м. Изменение орбиты заметно даже при наблюдении с Земли, но точные параметры будут измерены позже, когда в сентябре 2026 года к системе этих двойных астероидов прибудет зонд европейской миссии «Гера» (Hera).

Удар зондом NASA DART по астероиду предоставил учёным множество точных данных для улучшения моделей столкновения в космосе небесных тел. Размеры, форма и масса ударного инструмента были точно известны, как и известно место и время проведения эксперимента. Точное знание исходных данных позволяет также провести моделирование поведения обломков астероида, которые образовались вследствие удара.

Зонд DART и астероид Диморф в представлении художника

В момент падения зонда-камикадзе NASA на Диморф за этим со стороны наблюдал итальянский кубсат LICIACube. Именно его данные европейские учёные использовали для моделирования конуса выброса обломков. Кубсат смог идентифицировать множество фрагментов астероида в сантиметровом диапазоне размеров. Также он измерил их скорости, которые попали в диапазон от нескольких десятков до сотен метров в секунду. Известно также было направление конуса разлёта, что вместе предоставило избыточные данные для расчётов дальнейшего движения облака обломков Диморфа по Солнечной системе.

Моделирование на суперкомпьютере NASA показало, что облака фрагментов Диморфа достигнут не только Марса, но и Земли. И произойдёт это достаточно скоро — в течение следующих десяти лет. Более того, первые фрагменты поражённого астероида достигнут Земли уже через семь лет. Впрочем, они будут настолько малы, что даже не проявят себя как метеоры. Должно пройти около 30 лет, пока облако фрагментов Диморфа начнёт регулярно проявлять себя как обычный поток метеоров, размеры которых начинаются от 30 мкм, и которые оставляют свой след яркими трассами в небе.

Учёные предоставили все данные, чтобы службы наблюдения за космосом знали, когда и на каком участке неба начнут появляться «диморфиды». Поэтому ошибки с их идентификацией не будет. Нечто подобное будет происходить и на Марсе, хотя до Марса через несколько тысяч лет могут долететь достаточно большие фрагменты Диморфа, чтобы образовать на его поверхности 300-м кратеры.

Согласно расчётам, выброшенные при ударе частицы со скоростью ниже 500 м/с могут достичь Марса примерно за 13 лет, в то время как частицы, выброшенные со скоростью более 1,5 км/с, могут достичь Земли всего за семь лет.

Символично, что погубивший динозавров астероид прибыл из мрака и холода окраин Солнечной системы. В этом учёные убедились совсем недавно, проведя анализ изотопов рутения в пограничных мел-палеогеновых слоях. Астероид был углеродистым — такие тела образуются за орбитой Юпитера. И он поставил точку в судьбе многотонных рептилий, открыв дорогу млекопитающим и человеку.

Источник изображений: tweaktown.com

Ещё раз выяснить происхождение и тип «астероида Судного дня» взялись учёные во главе с Марио Фишером-Гёдде (Mario Fischer-Gödde) из Кёльнского университета. Объектами их интереса стали изотопы рутения, обнаруживаемые в породах на границе раздела мелового и палеогенового периодов. Во-первых, по соотношению тех или иных изотопов в веществе можно судить о возрасте образцов, а также о том, как далеко от Солнца сформировалось небесное тело. Во-вторых, изотопы рутения земного происхождения отличаются от изотопов, пришедших из космоса.

Вызвавшее массовое (не менее 76 %) вымирание земной фауны около 66 млн лет назад падение 10-км астероида сопровождалось настолько колоссальным выбросом вещества, что его следы находятся по всему миру. Учёные не стали ехать в Мексику к кратеру Чиксулуб — месту падения астероида, а взяли образцы пород в Европе: в Дании, Италии и Испании. Спектральный анализ помог отделить одни изотопы от других, а также земные изотопы рутения от космических.

Согласно сделанным учёными выводам, «динозавровый» астероид был углеродистым или C-типа (точнее CC — из углеродистых хондритов). Такие астероиды явно отличаются от астероидов скалистого типа (S) и образуются во внешней части Солнечной системы. Сегодня мы не можем точно сказать, из какой точки прибыл убивший динозавров астероид. Но теперь учёные с уверенностью говорят, что он прилетел из-за орбиты Юпитера и это точно не комета. Потенциально Юпитер перехватывает смертельные для Земли астероиды, но иногда они прорываются. По прикидкам учёных, такое происходит примерно каждые 250–500 млн лет, но это будет уже другая история.

Китайское национальное космическое управление (CNSA) сообщило, что в 2030 году проведёт свои первые учения по защите Земли от астероида. Это будет эксперимент сродни миссии NASA DART по ударному воздействию на астероид Диморф. Своей целью китайцы выбрали 30-м астероид 2015 XF261. Он почти в шесть раз меньше Диморфа и попасть в него будет намного труднее.

Источник изображения: Don Davis/NASA

Создание планетарной обороны — это самое благородное, что можно ожидать от космической гонки. Оставляя за скобками возможность контролировать околоземной пространство космическими силами той или иной страны, защита Земли от опасных астероидов когда-то может спасти жизнь каждому жителю планеты.

В Китае построят эксперимент по ударному воздействию на астероид на более прочном основании, чем это сделали в NASA, когда планировали миссию DART. В некотором смысле в NASA действовали наудачу, не располагая точными данными об объекте воздействия. Это привело к тому, что целевой астероид повёл себя непредсказуемым образом, поскольку его верхний слой оказался из пыли и щебня. А точное воздействие на объект станет известно только в 2026 году, когда к поражённом астероиду доберутся ещё не запущенные зонды миссии «Гера».

Китай предварительно отправит к целевому астероиду исследовательский зонд для всесторонней оценки его состава, формы и геологии. Радары, спектрометры, камеры и датчики зонда на орбите астероида будут изучать объект 2015 XF261 в течение нескольких месяцев подряд. Лишь после этого по астероиду будет совершён удар зондом-камикадзе. Исследовательский аппарат на орбите астероида после этого проведёт ещё до 12 месяцев, изучая произведённое на него воздействие. Китайский эксперимент окажется более точным и, вероятно, более зрелищным, поскольку сможет в режиме реального времени произвести с близкого расстояния фото- и видеофиксацию удара по астероиду.

Миссия NASA NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) завершится 31 июля. В течение 14 лет космический телескоп, специально предназначенный для наблюдения за астероидами, вёл непрерывный мониторинг их активности. Из-за повышающейся солнечной активности космический аппарат, не оснащённый двигателями, не сможет оставаться на орбите и сгорит в атмосфере в конце 2024 или начале 2025 года. Его преемник, NEO Surveyor, будет запущен лишь в сентябре 2027 года.

Источник изображений: planetary.org

Первоначально запущенный как WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) в 2009 году, космический корабль значительно превзошёл первоначальные научные цели по исследованию и обнаружению объектов, сближающихся с Землёй (ОСЗ). Миссия дважды продлялась, последний раз в 2013 году, после чего она стала называться NEOWISE. Основной задачей космического телескопа был поиск, отслеживание и сканирование ОСЗ в инфракрасном диапазоне отражённого солнечного света.

Наблюдая за небом с низкой околоземной орбиты в течение более 14 лет, NEOWISE выполнил 1,45 миллиона инфракрасных измерений более чем 44 000 объектов Солнечной системы. Космический телескоп также обследовал более 3000 космических объектов, 215 из которых он обнаружил сам, в том числе первый в истории троянский астероид Земли — 2010 TK7 представляет собой 300-метровую скалу, которая движется в 60 ° впереди нашей планеты, в точке Лагранжа.

«Космический корабль превзошёл все ожидания и предоставил огромные объёмы данных, которые научное сообщество будет использовать в ближайшие десятилетия, — заявил руководитель проекта NEOWISE Джозеф Хант (Joseph Hunt). — Учёные и инженеры, работавшие над проектом, также создали базу знаний, которая поможет информировать будущие миссии по инфракрасному исследованию».

«После разработки новых методов поиска и определения характеристик ОСЗ, скрытых в огромных объёмах данных инфракрасных исследований, NEOWISE стал ключевым фактором, помогающим нам разрабатывать и эксплуатировать инфракрасный космический телескоп следующего поколения», — уверена главный исследователь NEOWISE и NEO Surveyor из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Эми Майнцер (Amy Mainzer).

360-градусный обзор окружающей Вселенной составленный с помощью NEOWISE / Источник изображения: NASA

Приближающийся солнечный максимум, самый высокий уровень солнечной активности за примерно 11-летний цикл Солнца, привёл к завершению миссии NEOWISE. Повышенная солнечная активность нагревает атмосферу Земли и заставляет её расширяться. Это создаёт большее сопротивление спутникам, вращающимся вокруг Земли, а поскольку NEOWISE не оснащён двигательной установкой, он не сможет оставаться на орбите и 8 августа будет переведён в режим гибернации, затем начнёт постепенно приближаться к Земле и сгорит в её атмосфере.

На основе собранных данных и опыта эксплуатации космического «охотника за астероидами» NEOWISE, в NASA проектируют новый инфракрасный космический телескоп NEO Surveyor (Near Earth Object Surveyor). Согласно заявлению агентства, он будет запущен в конце 2027 года и продолжит развитие стратегии планетарной защиты.

Менее двух недель назад Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США обнаружило астероид размером с одну из египетских пирамид, который направляется в сторону Земли. Объект получил название 2024 MK и он не несёт опасности нашей планете, но сам факт того, что астероид был замечен только 16 июня является ярким напоминанием о том, что даже крупные космические объекты могут ускользать от обнаружения до последнего.

Источник изображения: hothardware.com

Мысль о том, что астероид, диаметр которого изменяется в пределах 120-260 метров, может быть замечен людьми всего за две недели до потенциального столкновения с Землёй, пугает. По данным Европейского космического агентства (ESA), астероид такого размера слишком мал, чтобы привести к катастрофическим последствиям в случае столкновения с нашей планетой, но и он бы причинил «значительный ущерб». Если бы 2024 MK приближался к Земле, а не пролетел примерно в 290 тыс. км от неё, у людей попросту не было бы достаточного количества времени для подготовки и осуществления какой-либо операции по изменению траектории полёта астроида, подобной миссии DART, которую NASA провела ранее.

Источник изображения: ESA

«Риска столкновения 2024 MK с Землёй нет. Однако в случае столкновения астероид такого размера нанёс бы значительный ущерб, поэтому его обнаружение всего за несколько дней до того, как он пролетит мимо нашей планеты, подчёркивает необходимость постоянного совершенствования наших возможностей по обнаружению и мониторингу потенциально опасных объектов, сближающихся с Землёй», — говорится в сообщении ESA.

Что касается наблюдения за астероидом 2024 MK, то увидеть его с поверхности Земли можно сегодня. Жители каких регионов планеты могут наблюдать пролёт крупного космического объекта, не уточняется.

Появилась первая более детальная публикация об анализе образцов с астероида Бенну, собранных в ходе миссии NASA OSIRIS-Rex. Неожиданно для себя учёные открыли в их составе обильное присутствие фосфорсодержащих минералов, указывающих на формирование породы в глубинах океанического мира. Неужели в нашей системе действительно существовала гипотетическая планета Фаэтон между Марсом и Юпитером? Образцы с астероида прямо об этом не говорят, но кто знает?

Художественное представление забора грунта с астероида. Источник изображения: NASA

Капсула с образцами с астероида Бенну была сброшена на Землю в сентябре 2023 года. Миссия стартовала в сентябре 2016 года. В октябре 2020 года зонд NASA получил пробы грунта с астероида. Успех вдвое превзошёл ожидания: в капсуле на Землю прилетело 120 г образцов вместо ожидаемых 60 г. Астероид Бенну был выбран в качестве цели по предварительным дистанционным наблюдениям с Земли, которые помогли определить его, как углеродистое небесное тело.

Рыхлый материал с поверхности астероидов просто сгорел бы, попади он в атмосферу Земли. Забор образцов и доставка их в герметичной капсуле на Землю помогли сохранить их в первозданном виде, что обещает раскрыть множество загадок о прошлом Солнечной системы, когда планеты в ней только начинали формироваться. Тем самым, например, обнаружение в образцах с астероида широкого спектра органических молекул может указать на источник зарождения жизни на нашей планете — в таком случае она определённо пришла из космоса.

Белое вещество на крупинке с астероида Бенну — это фосфорсодержащее соединение. Источник изображения: University of Arizona

Если говорить конкретно, то команда учёных из Университета Аризоны обнаружила в образцах с Бенну магний-натриевый фосфат. Это ионное соединение, состоящее из катиона магния (Mg²⁺) и фосфат-иона (PO₄^3-), которое также встречается в костях и зубах людей. На Земле такое соединение обычно образуется в глубинах океанов. Также учёные обнаружили сходство минерального состава образцов с земными породами, взятыми из подводных скальных пород. Звучит невероятно, но астероид Бенну, похоже, родился в океаническом мире, который мог существовать в нашей системе на ранних этапах формирования планет.

Но это лишь верхушка айсберга, говорят учёные о своём открытии. Сейчас мы узнали о составе астероида лишь малую часть тайн, которые он скрывает. Впереди новые и, не исключено, поразительные открытия.

Управление по координации планетарной обороны Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США, которое занимается поиском и отслеживанием перемещений потенциально опасных для Земли астероидов и комет, опубликовало новый отчёт. В нём сказано, что ведомство не располагает необходимой инфраструктурой для защиты планеты от столкновения с астероидами.

Источник изображений: tweaktown.com

В докладе рассказывается о внутренних учениях, которые NASA провело по сценарию столкновения с астероидом. В рамках этих учений прорабатывалась ситуация, предполагающая 72 % вероятности столкновения с астероидом 12 июля 2038 года, а требования по предотвращению столкновения были неизвестны. По легенде, диаметр астероида составляет от 60 до 800 метров, но более вероятно, что его диаметр от 100 до 320 метров. Вероятность того, что в результате столкновения никто не пострадает, составляет 45 %, вероятность того, что пострадает более 1000 человек — 47 %, более 100 тыс. человек — 28 %, более 1 млн человек — 8 %, более 10 млн человек — 0,04 %. Зона поражения охватывает обширную площадь, включая США, Мексику, Португалию, Испанию, Алжир, Тунис, Ливию, Египет и Саудовскую Аравию.

Многие внутренние подразделения, принимавшие участие в этих учениях, обнаружили большое количество критических недочётов в действиях NASA, особенно в части планирования и коммуникаций. К примеру, в отчёт сказано, что не существует чётко определённого процесса реагирования, в случае обнаружения приближающегося к планете астероида. Также отмечается, что к настоящему моменту был проведён всего одни практический эксперимент по предотвращению столкновения астероида с Землёй. Речь идёт о миссии Double Asteroid Redirection Test (DART), в рамках которой одноимённый космический аппарат врезался в астероид Деморфос с целью изменения траектории его полёта.

«Процесс принятия решений о реализации космических миссий в сценариях угрозы столкновения с астероидом остаётся неясным. Этот процесс не получил адекватного определения ни в США, ни на международном уровне», — говорится в докладе.

Для решения обнаруженных проблем NASA рекомендовало «периодические брифинги и учения для повышения осведомлённости о планетарной защите и повышения готовности к подготовке и реагированию на угрозу столкновения с астероидом».

В октябре этого года в космос будет запущен зонд Hera («Гера») Европейского космического агентства. Целью миссии станет как можно более детальное исследование двойной системы астероидов Дидим и Диморф. Два года назад зонд-камикадзе NASA DART поразил меньший из них — Диморф. Это стало экспериментом по отражению астероидной угрозы с помощью ударного воздействия. Пришло время воочию убедиться в содеянном и оценить реальный масштаб столкновения.

Источник изображений: ЕКА

Для зонда ЕКА «Гера» сближение с астероидной парой станет настоящим испытанием. Больший из них достигает 780 м в поперечнике, а меньший, по которому ударил зонд NASA, всего 160 м длиной. Очевидно, что орбитальные параметры меньшего астероида изменились после удара. Поэтому навигацию необходимо будет возложить на плечи оборудования «Геры». В идеальном случае зонд должен приблизиться к цели на расстояние одного километра. Это будет деликатная операция, хотя в истории космонавтики примеры посадки зондов на астероиды уже есть.

Система наведения, навигации и контроля (GNC) «Геры» устроена подобно системе автопилота автомобилей. Главную роль в ней будет играть камера высокого разрешения. Это одновременно и научный инструмент, и навигационный прибор по типу компьютерного зрения. Система зонда должна отличить астероиды от звёзд на фоне неба и произвести сближение и последующие манёвры вокруг объекта.

Как сообщили в ЕКА, система навигации зонда проходила проверку на копии оригинального оборудования в Германии и Испании. К настоящему времени проверки завершены и команда уверена в её надёжной работе. «Система [навигации] для этапа межпланетного круиза Hera, которая, конечно, является наиболее важной для подготовки к запуску, теперь полностью протестирована с использованием актуальной модели полёта космического корабля», — заявил представитель команды миссии.

Полётный план зонда «Гера»

К целевым астероидам зонд «Гера» прибудет в октябре 2026 года. По пути он разгонится в гравитационном колодце Марса и проведёт съёмку одного из его спутников — Деймоса. Это будет удобный случай испытать навигационное оборудование зонда и, особенно, его камеру высокого разрешения.

Европейское космическое агентство (ЕКА) сообщило, что 13 апреля 2029 года астероид Апофис (Apophis) размером 375 метров окажется ближе к Земле, чем телекоммуникационные спутники на геостационарной орбите — на расстоянии менее 32 тыс. километров. Он будет виден в ночном небе невооружённым глазом из большей части Европы, Африки и Азии. Столкновения с планетой пока что не предвидится.

Источник изображений: Европейское космическое агентство

Апофис был открыт 19 июня 2004 года астрономами Национальной обсерватории Китт-Пик в США. Вскоре он был объявлен одним из самых потенциально опасных известных человечеству астероидов. Первоначальные расчёты прогнозировали столкновение астероида с Землёй в 2029, 2036 или 2068 годах, поэтому его назвали именем египетского бога хаоса и разрушения. Вероятность столкновения в 2029 году оценивалась в 2,7 %, вследствие чего Апофис достиг самого высокого за всю историю рейтинга по «Туринской шкале» — методу, используемому для оценки угрозы, которую астероид представляет для Земли. Используя дополнительные наблюдения за астероидом, астрономы смогли исключить риск столкновения в 2029 или 2036 году, однако вероятность столкновения в 2068 году была опровергнута сравнительно недавно.

Прохождение Апофис в гравитационном поле Земли в апреле 2029 года должно значительно изменить его орбиту. Именно это послужило основанием для опасений в возможном столкновении астероида с нашей планетой. Однако радиолокационные наблюдения, проведённые NASA в марте 2021 года, позволили астрономам окончательно исключить любую вероятность такого события как минимум в ближайшие 100 лет. Апофис был исключён из «Списка рисков», составленного Управлением планетарной защиты Европейского космического агентства (ЕКА) 26 марта 2021 года.

Приближение Апофис к Земле в 2029 году станет самым близким прохождением астероида такого размера мимо нашей планеты, что представляет уникальную возможность для научных исследований. Во время сближения на астероид будет существенно влиять притяжение Земли. Гравитационные приливные силы могут вызвать деформацию небесного тела, провоцируя землетрясения и оползни, и, возможно, изменят скорость и направление вращения астероида.

Апофис в настоящее время входит в группу астероидов Atens, вращающихся вокруг Солнца и пересекающих орбиту Земли. Встреча с Землёй увеличит высоту орбиты астероида, вследствие чего с апреля 2029 года он станет членом группы Apollo — семейства астероидов, которые также пересекают орбиту Земли, но вращаются вокруг Солнца по орбитам более высоким, чем Земля.

Сейчас ЕКА рассматривает несколько вариантов космических миссий для исследования астероида Апофис. Миссия Rapid Apophis for Security and Safety (RAMSES) сможет повторно использовать технологии и опыт миссии ESA Hera, что сведёт к минимуму время и стоимость её разработки. RAMSES развернёт на орбите вокруг астероида два небольших спутника с усовершенствованным набором научных инструментов. Другой вариант, рассматриваемый ЕКА, — менее масштабная миссия Satis, также предусматривающая запуск на орбиту Апофис микроспутника.

NASA перепрофилирует свою существующую миссию OSIRIS-Rex, которая собирала образцы с астероида Bennu. Экспедиция, которая получит новое название OSIRIS-APEX, прибудет на Апофис уже после его сближения с Землёй. OSIRIS-APEX приблизится к поверхности астероида и направит на него выхлоп своих двигателей, чтобы «поднять» верхний слой космической пыли с поверхности Апофис и дать учёным возможность проанализировать её состав.

Поскольку OSIRIS-APEX немного «опоздает» с изучением Апофис, важно будет объединить полученные результаты с наблюдениями миссии ЕКА, что даст полную картину «жизни» астероида во время расхождения с Землёй. Хотя Апофис не представляет опасности для Земли, подготовка космического корабля для перехвата Апофис является хорошей практикой для консультативной группы планетарной обороны ЕКА (SMPAG), которая служит форумом для мировых космических агентств и координирует их совместные действия.

Возможность запуска других исследовательских миссий к Апофис в настоящее время рассматривается космическими агентствами других стран. Мировое сообщество исследователей астероида соберётся 22–24 апреля 2024 года на семинар «Апофис: научные возможности для планетарной защиты», который пройдёт на площадке ЕКА ESTEC в Нидерландах.