Скважина в небе: астероиды возвращаются, словно мстители из космоса — путь прямиком в апокалипсис

Мы привыкли думать, что технологии способны решить любую задачу, в том числе и защитить Землю от столкновения с астероидом. Однако за идеей спасения планеты скрывается непростая дилемма. Космические миссии по отклонению астероидов могут иметь неожиданные и даже опасные последствия. Ошибка в выборе точки удара или недостаточно точные расчёты могут обернуться тем, что астероид вернётся на курс столкновения с Землёй спустя десятилетия. Причина этого явления — так называемая "гравитационная замочная скважина".

Замочная скважина

Гравитационная замочная скважина — это маленькая зона в пространстве рядом с планетой, куда может попасть пролетающий объект. Если астероид проходит через неё, сила притяжения планеты слегка меняет его траекторию. На первый взгляд это не кажется серьёзным: отклонение может составлять доли градуса. Но на больших космических масштабах даже минимальный сдвиг превращается в роковой. Через несколько оборотов вокруг Солнца астероид может вернуться к Земле и уже не разминуться с ней.

Опасность в том, что при планировании миссии инженеры учитывают ближайшие последствия удара, но не всегда способны спрогнозировать, где окажется астероид через десятки лет. Именно поэтому разработка методик долгосрочных расчётов становится приоритетом.

"Если астероид пройдет через одну из этих замочных скважин, его движение по Солнечной системе будет направлено по траектории, которая приведет к столкновению с Землей в будущем", — пояснил научный сотрудник NASA Space Technology Graduate Research Opportunities Рахил Макадия.

Опыт NASA: миссия DART

В сентябре 2022 года NASA впервые решило проверить, можно ли реально изменить путь астероида. Аппарат DART, созданный как "кинетический ударник", был запущен на столкновение с небольшим астероидом Диморфом, который вращается вокруг более крупного Дидима. Удар оказался достаточно сильным, чтобы изменить орбиту Диморфа. Таким образом было доказано: прицельный удар способен отклонить небесное тело.

Однако миссия DART была относительно безопасной. Диморф находился на орбите вокруг Дидима, а значит, его движение не могло привести к прямой угрозе Земле. К тому же сам Дидим был слишком массивен, чтобы аппарат мог повлиять на его орбиту. Но если бы объект летел по самостоятельной траектории вокруг Солнца и имел пересечение с орбитой Земли, последствия такого эксперимента предсказать было бы гораздо сложнее.

Европейский проект Hera

Через четыре года после удара DART к Дидиму и Диморфу отправится миссия Hera Европейского космического агентства. В отличие от американской, она не будет наносить удар, а займётся детальным изучением результатов. Hera должна предоставить инженерам точные данные о массе, форме и составе астероидов, а также о том, как именно удар повлиял на их движение. Это позволит лучше подготовиться к будущим миссиям и избежать риска попадания астероидов в замочные скважины.

Подобные проекты становятся примером того, как международное сотрудничество помогает решать задачи глобальной безопасности. Ведь астероидная угроза не имеет границ — столкновение космического объекта с Землёй затронет всю цивилизацию.

Задача точных карт

Команда Макадии предложила методику, которая позволяет рассчитать наиболее и наименее безопасные точки для удара по астероиду. Учёные создали специальные карты вероятностей: на них отмечено, какое направление после удара может привести объект к опасной замочной скважине, а какое наоборот уводит его подальше от Земли. Эти карты пока что разработаны на основе данных миссии DART, но их принцип универсален и может быть применён к другим астероидам.

Для построения точных прогнозов необходимы знания о множестве характеристик: форме небесного тела, скорости его вращения, массе, составе и особенностях поверхности. Всё это влияет на то, как энергия удара распределится и каким будет новое направление движения астероида.

Разведка и наблюдения с Земли

Идеальный вариант защиты — отправка к опасному астероиду разведывательной миссии. Такой аппарат смог бы собрать детальные данные и передать их на Землю, что сделало бы расчёты максимально точными. Но у этого подхода есть существенный минус: времени может оказаться слишком мало. Если астероид будет обнаружен за несколько лет до возможного столкновения, на подготовку и запуск дополнительной миссии попросту не хватит ресурсов.

В таких случаях на помощь приходят наземные наблюдения. Современные телескопы и радиолокационные станции способны отслеживать траектории астероидов с высокой точностью. Конечно, они не дадут столь же полных данных, как ближний контакт, но их возможностей часто достаточно для того, чтобы оценить риски и выбрать наиболее безопасную стратегию отклонения.

Уроки для будущего

Опыт DART показал: отклонить астероид возможно. Но дальнейшие исследования заставляют специалистов смотреть на задачу шире. Теперь речь идёт не только о том, чтобы убрать объект с опасного курса, но и о том, чтобы убедиться — он не вернётся через десятки лет. Это делает задачи инженеров и астрономов куда более сложными.

Каждый новый проект требует учёта массы факторов: от орбиты и скорости вращения до взаимодействия с гравитацией планет. Даже небольшая ошибка может стоить цивилизации слишком дорого. Именно поэтому исследование замочных скважин стало ключевым направлением современной планетарной обороны.

Глобальное значение исследований

Астероидная угроза — это не сценарий далёкого будущего, а реальная опасность, которая уже обсуждается на уровне мировых космических агентств. В истории Земли были случаи катастрофических столкновений, и учёные уверены: рано или поздно подобное повторится. Вопрос лишь в том, будем ли мы готовы.

"С помощью этих карт вероятностей мы можем отталкивать астероиды, предотвращая их возвращение на траекторию столкновения, и таким образом защищать Землю в долгосрочной перспективе", — заключил Макадия.

Разработка методов точного прогнозирования и создание карт вероятных траекторий дают шанс не просто оттолкнуть астероид от Земли, а сделать так, чтобы он больше никогда не вернулся на опасный курс. Это превращает космические миссии в инструмент долгосрочной защиты планеты.