На днях стало известно об ошибочной идентификации космического мусора, который приняли за околоземный астероид. Такое уже случалось, но выводы из этого пока не сделаны. Компании и агентства тщательно отслеживают ракеты и спутники пока они выполняют свою миссию и забывают о них после их выхода из строя. Ошибочно приняв космический мусор за астероид можно без пользы растратить научные и финансовые ресурсы, которые не бесконечны.

Источник изображений: SpaceX

Объект 2018 CN41 попал в официальный перечень сближающихся с Землёй астероидов в начале января этого года. Предполагается, что запись сделана с подачи астронома-любителя из Турции, сделавшего открытие по архивным данным. Менее чем через сутки Центр малых планет Международного астрономического союза (MPC), который ведёт реестры астероидов, выпустил редакционное уведомление, опровергающее открытие.

Объект 2018 CN41 оказался бывшим автомобилем Tesla Roadster Илона Маска (Elon Musk), который компания SpaceX в демонстрационных и рекламных целях отправила в космос в 2018 году во время первого запуска ракеты Falcon Heavy. Тогда за руль автомобиля усадили манекен «Стармена» (Starman) в скафандре и под музыку альбома Дэвида Боуи «Space Oddity» на повторе отправили в сторону Марса.

Вопреки ожиданиям, символический посланник не вышел на орбиту Красной планеты и продолжил движение, выйдя на орбиту вокруг Солнца, где будет периодически сближаться с Землёй и с Марсом. По видимому, это не последний случай, мягко говоря, безответственного отношения к устаревшей или вышедшей из строя полезной нагрузке. Подобное приведёт к увеличению частоты ложных идентификаций астероидов и, что нельзя исключать, к дорогостоящим ошибкам. Можно потратить миллиард долларов на подготовку космической миссии по изучению околоземного астероида и только при сближении с ним выяснить, что это гора мусора с Земли, предупреждают учёные.

В журналах Nature и Nature Astronomy вышли две статьи о первом глубоком анализе образцов грунта с астероида Бенну. Они были доставлена на Землю в сентябре 2023 года. Материал собрали далеко в космосе с небольшого астероида, где, как в капсуле времени, вещество покоилось со времён зарождения Солнечной системы. Миссия увенчалась успехом и предоставила в руки учёных богатое поле для проверки теорий о том, откуда на Земле взялась основа для зарождения жизни.

Источник изображений: NASA

Статья в Nature Astronomy рассказывает об обнаружении в образцах Бенну 14 из 20 природных аминокислот, из которых строятся все биологические организмы на нашей планете. Из этих «кирпичиков» создаются белки. Также в образцах обнаружены все пять азотистых оснований, которые записывают информацию в ДНК и РНК для производства белков из аминокислот.

Возможно, другие группы учёных, работающие с образцами с Бенну, обнаружат недостающие аминокислоты, но даже сейчас можно с уверенностью говорить, что условная затравка для зарождения биологической жизни, похоже, есть во всех уголках Солнечной системы. Это тем более важно, что на лунах Юпитера и Сатурна могут быть глобальные океаны, и не исключено, что они полны жизнью, уж какая она там есть.

Также в образцах с астероида были обнаружены следы аммиака — соединения, которое в соединении с формальдегидом образуют сложные молекулы, включая аминокислоты. Присутствие формальдегида в образцах с Бенну также обнаружено этой группой исследователей.

«Миссия NASA OSIRIS-REx уже переписывает учебник о том, что мы знаем о зарождении нашей Солнечной системы, — сказала Ники Фокс (Nicky Fox), заместитель администратора Дирекции научных миссий в штаб-квартире NASA в Вашингтоне. — Астероиды представляют собой временную капсулу в истории нашей родной планеты, а образцы Бенну имеют решающее значение для нашего понимания того, какие ингредиенты в нашей Солнечной системе существовали до того, как на Земле зародилась жизнь».

Представление художника о взятии образцов с астероида

Вторая работа проливает свет на условия, в которых жизнь могла бы зародиться или, по крайней мере, могли бы образовываться аминокислоты, белки и другие сложные молекулы. Образцы с Бенну также поделились этой информацией. В них нашли следы присутствия в древности солевого бульона — жидкой среды, которая хорошо подходила бы для зарождения химии жизни.

Так, учёные выявили следы 11 минералов — от кальцита до галита и сильвита, — которые образуются, когда вода, содержащая растворённые соли, испаряется в течение длительного периода времени, оставляя после себя соли в виде твёрдых кристаллов. Такие рассолы уже обнаружены или ожидаются к обнаружению по всей нашей системе, включая карликовую планету Цереру и спутник Сатурна Энцелад.

Хотя учёные ранее находили в упавших на Землю метеоритах эвапориты, они никогда не видели полного набора минералов, который образуется в процессе испарения, продолжающемся тысячи лет или больше. Некоторые минералы, найденные на Бенну, такие как трона, впервые были обнаружены во внеземных образцах.

«Эти работы действительно помогают объяснить, как ингредиенты жизни на самом деле объединились, чтобы создать то, что мы видим на этом сильно измененном водой астероиде», — поясняют учёные.

Несмотря на все ответы, которые дали образцы Бенну, вопросы остются. Например, многие аминокислоты могут быть созданы в двух зеркальных вариантах, как пара левых и правых рук, что называется хиральностью. Жизнь на Земле развивается почти исключительно с левой ориентацией аминокислот (L-аминокислоты), но образцы Бенну содержат равное количество и тех, и других (D-аминокислоты). Это означает, что на ранней Земле аминокислоты, возможно, также находились в равном соотношении. Причина, по которой жизнь «повернула налево», а не направо, остается загадкой.

Роботизированная система планетарной обороны обнаружила астероид 2024 YR4, который опасно сблизится с Землёй в декабре 2032 года. В списках ESA и NASA самых опасных околоземных небесных тел объект 2024 YR4 шириной до 60 метров вышел на первое место по степени угрозы. Это ещё не означает, что он обязательно столкнётся с планетой, но шансы на такой исход превысили 1 %, а это уже не шутка.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

Сближение 2024 YR4 с Землёй прогнозируется 22 декабря 2032 года. В этот день объект приблизится к планете на расстояние 106 200 км — это более чем в три раза ближе, чем расстояние до Луны. Допускаемая в расчётах погрешность такова, что астероид имеет некоторый шанс столкнуться с планетой.

В настоящий момент астероид удаляется от Земли, и уточнить его размеры и состав не представляется возможным. Оценка сделана по яркости объекта и может быть ошибочной. Астероид 2024 YR4 может быть как больше 60 метров, так и меньше. Более точно определить характеристики объекта можно будет в 2028 году, когда он приблизится к Земле на 8 млн км. В таком случае можно будет задействовать радары и выяснить состав и точные размеры 2024 YR4.

Если астероид каменистый, то он взорвётся в атмосфере, создав разрушения, сравнимые с падением Тунгусского метеорита. Если он железный, то долетит до поверхности Земли и оставит после себя ударный кратер. Пока вероятное падение прогнозируется ближе к экватору, хотя все нынешние прогнозы довольно приблизительные.

«Шансы немного возросли до 1 к 83, — сообщил один из сотрудников службы Catalina Sky Survey. — Это одна из самых высоких вероятностей столкновения с камнем значительных размеров за всю историю».

Астероиду 2024 YR4 присвоено 3 балла по Туринской шкале. Это жёлтый уровень опасности. От перехода в оранжевую зону его отделяет один балл по 10-бальной шкале. Вероятность его падения на Землю всё ещё ничтожна, поэтому опасаться, в общем-то, нечего. Внимательными должны оставаться астрономы, которые более пристально начнут следить за 2024 YR4.

С конца сентября до конца ноября 2024 года у Земли была «вторая Луна» — неподалёку от планеты задержался десятиметровый астероид. Астрономы следили за ним с августа, сразу после обнаружения планетарной службой обороны. Была вероятность, что это лишь останки ракеты от одной из прошлых миссий. Группа астрономов провела серию наблюдений и отстояла «маленькую Луну», доказав, что этот объект не может быть космическим мусором.

Художественное представление астероида. Источник изображения: NASA

«У нас было общее представление о том, что этот астероид, возможно, прилетел с Луны, но неопровержимым доказательством стало то, что он богат силикатными минералами — не такими, которые встречаются на астероидах, а теми, которые были найдены в образцах лунных пород, — сказал Тедди Карета (Teddy Kareta), астроном из Университета Калифорнии, который руководил исследованиями. — Похоже, что он пробыл в космосе не очень долго, может быть, всего несколько тысяч лет или около того, поскольку из-за отсутствия космического выветривания его спектр покраснел».

Астероид 2024 PT5 был впервые обнаружен 7 августа 2024 года телескопом Сазерленда (Южная Африка), а также системой ATLAS о раннем предупреждении астероидной опасности Гавайского университета. Для последующего наблюдения за этим 10-м небесным телом исследователи использовали телескоп Lowell Discovery Telescope в Аризоне и инфракрасный телескоп NASA (IRTF) в обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях. Учёные изучали отражённый от астероида солнечный свет — его спектр. Спектр 2024 PT5, как выяснилось, больше соответствует образцам пород с Луны, чем известным астероидам, например, из главного пояса между Юпитером и Марсом.

Также важно было отделить объект от космического мусора, оставленного человечеством в ближнем космосе. Исследователи исходили из того, что пустая ракета под воздействием солнечного ветра будет двигаться как консервная банка на ветру. Тем самым её скорость дрейфа будет значительно отличаться от скорости движения «космического кирпича». Наблюдения позволили точно вычислить динамику движения объекта 2024 PT5 — он вёл себя как камень, а не оболочка от ракеты или разгонного блока.

Диаграмма движения астероида 2024 PT5 вблизи Земли

Временная маленькая Луна Земли была «укреплена в правах» — её не разрешили считать космическим мусором. Более того, если когда-нибудь удастся связать её траекторию с исходным ударным кратером на Луне — это откроет новую возможность в изучении геологии спутника. Это, кстати, второй околоземный объект, который засекли как нашего временного попутчика. Впервые им стал обнаруженный в 2016 году астероид 469219 Камо'Оалева. Оба они вращаются вокруг Солнца по одной орбите с Землёй, но при этом не попадают в поле её гравитации. Они лишь ненадолго задерживаются рядом с планетой и никогда не входят с ней в гравитационную связь, чтобы превращаться в настоящие луны.

Учёные NASA приоткрыли завесу тайны над новым классом комет — их назвали тёмными. У таких комет нет привычных хвостов, но они не лишены замёрзшего летучего вещества, способного при приближении к светилу незаметно испаряться с их поверхности и действовать подобно реактивному двигателю. Такие кометы могут нести опасность для Земли, поскольку они не видны, а их траектории при приближении к Солнцу становятся непредсказуемыми.

Художественное представление астероида Оумуамуа. Источник изображения: ESA

Впервые такой объект учёные обнаружили в марте 2016 года. Астероид 2003 RM немного отклонился от своей траектории. В принципе, астероиды могут изменять свою траекторию вследствие так называемого эффекта Ярковского, когда от нагрева его боков возникает слабый реактивный импульс. В случае 2003 RM отклонение было намного сильнее, чем это допускал неравномерный нагрев астероида Солнцем. В то же время видимого хвоста у него так и не появилось, что не позволяло причислить астероид к кометам.

«Когда вы видите такое отклонение в поведении небесного объекта, это обычно означает, что это комета, с поверхности которой выделяются летучие вещества, придающие ей небольшую тягу, — сказал соавтор исследования Давид Фарноккья (Davide Farnocchia) из Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии. — Но как мы ни старались, мы не смогли обнаружить никаких признаков хвоста кометы. Он выглядел как любой другой астероид — просто светящаяся точка. Итак, на короткое время у нас появился один странный небесный объект, [сущность] которого мы не могли полностью разгадать».

О странностях поведения астероида 2003 RM вспомнили через год, когда в нашу систему ворвался межзвёздный астероид Оумуамуа (1I/2017 U1). Астероид Оумуамуа так «газанул» при приближении к Солнцу, что некоторые увидели в нём межзвёздный крейсер. Хвоста у него тоже не было. И это точно была не комета. Позже появилось предположение, что на астероиде были запасы замёрзшего молекулярного водорода, испарение которого придало объекту дополнительное ускорение.

«Оумуамуа был удивительным во многих отношениях, — сказал Фарноккья. — Тот факт, что первый объект, обнаруженный нами [как пришелец] из межзвёздного пространства, продемонстрировал поведение, сходное с поведением 2003 RM, сделал 2003 RM ещё более интригующим».

К 2023 году исследователи идентифицировали уже семь объектов Солнечной системы, которые выглядели как астероиды, но вели себя как кометы. Этого было достаточно, чтобы астрономическое сообщество присвоило им собственную категорию небесных объектов: «тёмные кометы». Сегодня, после обнаружения еще семи таких объектов, исследователи создали первую классификацию этих объектов.

После анализа орбит и отражательной способности 14 тёмных комет учёные разделили их на два класса. Один класс — это большие (от сотен и больше метров в поперечнике) небесные тела с сильно вытянутыми орбитами. В чём-то они сходны с юпитерианским семейством комет. Второй класс тёмных комет — это небольшие небесные тела до нескольких десятков метров или меньше. У них круговые орбиты, и пролегают они в пределах орбит внутренних планет системы: Меркурия, Венеры, Земли и Марса.

Учёным тёмные кометы интересны в качестве объектов по потенциальной доставке на Землю жизни из космоса. К счастью, они не настолько большие, чтобы угрожать уже существующей на нашей планете жизни. С другой стороны, кометы — это всё-таки опасные объекты, и лучше их всегда держать на прицеле.

Планетарная оборона в 11-й раз за свою историю засекла астероид, которому ещё только предстоит упасть на Землю. Объект размерами около 70 см в поперечнике войдёт в атмосферу над Сибирью и сгорит в ней, по-видимому, не долетев до земли. Он не представляет опасности для людей, и если погода позволит, уже сегодня позже вечером интернет наполнится зрелищными видео и фотографиями с места событий.

Источник изображения: IFLScience

Астероид был обнаружен Национальной обсерваторией Китт-Пик (Kitt Peak National Observatory) в Тусоне, штат Аризона. Объект размерами около 70 см сгорит в атмосфере в 16:15 по Гринвичу (19:15 мск). Это будет неплохой проверкой для точности предсказания места падения астероида. Астероид не самый крошечный из обнаруженных системой планетарной обороны Земли, но пока ещё мал, чтобы нести угрозу Земле и её обитателям.

Отметим, что это четвёртое предсказание столкновения с астероидом в 2024 году. В январе над Берлином вспыхнул яркий огненный шар, который оставил после себя чрезвычайно редкие метеориты. В сентябре над Филиппинами взорвался яркий огненный шар. В октябре над Тихим океаном вспыхнул ещё один шар. Четыре за один год — это новый рекорд!

Падающий на Россию объект в 30 раз меньше астероида, взорвавшегося над Челябинском в 2013 году. Выше приведена ссылка на онлайн-камеру в городе Ленск, которая, как утверждается, установлена недалеко от предполагаемого места падения астероида.

Учёные из Имперского колледжа Лондона обнаружили на доставшемся им для изучения образце с астероида Рюгу колонию микроорганизмов. Правда, прилетели они не из космоса. За неделю с момента загрязнения образца земными микробами их колония выросла с 14 до 147 единиц. «Захватчикам» пришлась по вкусу новая среда обитания. Земные микробы оказались способны жить и развиваться на инопланетном субстрате, чего нужно опасаться при отправке миссий на другие планеты.

Слева астероид Рюгу, а справа образцы с него и обнаруженные там земные микробы. Источник изображения: Коллаж space.com

Японская миссия Hayabusa 2 стартовала в декабре 2014 года. Зонд JAXA приблизился к астероиду Рюгу в июне 2018 года. После этого космический аппарат год изучал астероид, диаметр которого составляет около 900 метров, прежде чем спуститься на его поверхность и взять образцы. На Землю образцы пород с астероида были возвращены 6 декабря 2020 года. После сортировки материала он был разослан множеству научных коллективов по всему миру, включая группу учёных из Имперского колледжа Лондона, которые, собственно, обнаружили факт загрязнения внеземных образцов земными бактериями.

Как полагают учёные, образец контактировал с атмосферой Земли, что привело к попаданию на него микроорганизмов. Исследователям досталась уже погибшая колония. Детальный анализ показал, что первичное заражение произведено 14 микроорганизмами, которые затем образовали колонию и размножились на порядок. Для выяснения точного наименования «захватчиков» необходимо провести тест ДНК, но это не входит в сферу компетенции данной группы. Знаний её участников хватило, чтобы отнести обнаруженные микроорганизмы к роду Bacillus. Этого достаточно для чёткого понимания, что земные микроорганизмы достаточно агрессивны, чтобы выживать на совершенно чуждой им среде.

Открытие заставляет напомнить, что работа с образцами из космоса должна вестись в сверхстерильных условиях, иначе говорить о достоверности обнаружения там органических материалов будет преувеличением. Также необходимо заботиться о стерильности космических аппаратов, которые будут попадать на поверхность других планет или небесных тел. Земные микроорганизмы доказали способность выживать и приспосабливаться для жизни в суровых условиях и на непривычных средах. Поэтому не нужно помогать им распространяться по Солнечной системе. Они справятся с этим без нас.

Исследователи из Харбинского технологического института создали робопса, обученного всегда приземляться на лапы, независимо от высоты, с которой он падает, и в каком положении. Так ведут себя кошачьи в природе, и это умение пригодится роботам для исследования малых космических тел в условиях низкой гравитации.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

Астероиды уже принимали в гости посадочные модули, но ни одного ровера на них не было. Малые тела создают слабое притяжение, что делает невозможным сцепление колёс с поверхностью. Прыгающие роботы могли бы решить проблему разведки на астероидах — это может стать ценным ресурсом для освоения Солнечной системы. Как считается, астероиды богаты металлами, в том числе драгоценными, такими как золото и платина.

Учёные из Китая взялись обучить робопса всегда приземляться на лапы. Они отказались от использования утяжелителей и управления центром тяжести робота. Вместо этого они создали специальную карусель в лаборатории, имитирующую прыжки робопса в невесомости. Прикреплённый к карусели робопёс учился изворачиваться в полёте и успевать поворачивать лапы в сторону места приземления. Его научили делать это за 8 секунд. Ожидается, что на астероидах робот будет находиться в прыжке около 10 секунд.

Безусловно, успех передвижения по астероиду будет зависеть от рельефа местности. Это явно не будет ровный стол, как в лаборатории. Тем не менее, работа показала перспективность предложенного метода, и нельзя исключать, что к концу десятилетия Китай сможет организовать доставку робопса на какой-нибудь интересный для полевых испытаний астероид. К тому же, для акробатических трюков не потребовалось больших вычислительных мощностей — робопёс во время обучения прекрасно обходился бортовым процессором.

В понедельник — 25 ноября — астероид 2024 PT5 удалился от Земли и перестал считаться условной второй Луной. Объект размерами около 11 м в поперечнике был привлечён гравитацией планеты 29 сентября 2024 года и провёл с ней бок обок неполных два месяца. За это время астрономы ближе познакомились с 2024 PT5 и пришли к выводу, что это может быть осколок Луны. Получается, что 2024 PT5 вернулся к своим родителям.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

Объект 2024 PT5 входит в группу астероидов Арджуны. Они движутся вокруг Солнца по орбите, близкой к орбите Земли и, в общем, считаются околоземными объектами. Наблюдение за 2024 PT5 выявило достаточно быстрый период его вращения — менее часа, что происходит в том случае, когда астероид рождается в результате ударного воздействия. Это открытие дало повод предположить, что астероиды Арджуна возникли в результате бомбардировки Луны крупными небесными телами. На поверхности спутника много крупных кратеров, поэтому такая возможность не должна удивлять.

По мнению учёных, чтобы 2024 PT5 мог считаться «маленькой луной» он должен был приблизиться к Земле на расстояние 4,5 млн км, имея при этом постоянную скорость около 3540 км/ч. В конце сентября 2024 года астероид 2024 PT5 полностью соответствовал этим условиям. Он стал временной маленькой луной нашей планеты, застряв у планеты на 56,6 дней. В NASA, что интересно, не склонны считать 2024 PT5 даже временным спутником Земли. Он никогда не был захвачен земным притяжением и как прилетел, так и полетел дальше.

Тем не менее, в NASA продолжат следит за этим объектом силами и средствами планетарной обороны. Астероид 2024 PT5 снова приблизится к Земле 9 января 2025 года. Агентство обещает держать объект «на мушке» 70-м антенны радара Goldstone Solar System Radar в Калифорнии. После этого «мини-луна» уйдёт из околоземного пространства на 30 лет.

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.