Названа скрытая опасность миссий по спасению Земли от астероидов

Космические миссии по отклонению астероидов, предназначенные для защиты Земли, могут иметь непредвиденные и опасные последствия, если не будут проведены с высочайшей точностью. Согласно новому исследованию, представленному на совместном совещании EPSC-DPS2025 в Хельсинки, недостаточно тщательное планирование может привести к тому, что астероид будет отправлен через так называемую «гравитационную замочную скважину», в результате чего он, подобно бумерангу, вернется на траекторию столкновения с нашей планетой в будущем.

Цель таких миссий заключается в том, чтобы с помощью искусственного аппарата оказать на потенциально опасный космический объект достаточное воздействие и отклонить его на новый курс, избежав столкновения. Однако все больше ученых начинают изучать отдаленные последствия даже успешных операций, которые могут иметь непреднамеренные и опасные результаты.

«Даже если мы намеренно оттолкнем астероид от Земли с помощью космической миссии, мы должны убедиться, что он впоследствии не дрейфует в одну из этих замочных скважин. В противном случае мы столкнемся с той же угрозой столкновения в будущем», — заявил Рахил Макадия, научный сотрудник программы NASA Space Technology Graduate Research Opportunities в Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне, который представил выводы на совещании.

Первая успешная миссия по перенаправлению астероида состоялась в сентябре 2022 года в рамках испытания NASA DART (Double Asteroid Redirection Test). Инженеры агентства запустили космический аппарат на перехват небольшого астероида Диморф, который вращается вокруг более крупного астероида Дидим. Аппарат выступил в роли «кинетического ударника», столкнувшись с астероидом с достаточной силой, чтобы успешно изменить его орбиту и тем самым доказать, что астероиды можно отклонять с их курса.

Европейское космическое агентство также планирует свою миссию Hera, прямую последовательницу DART, на декабрь 2026 года. Вместо того чтобы наносить еще один удар, задача Hera будет заключаться в путешествии к Дидиму и Диморфу для тщательного изучения последствий первоначального столкновения, чтобы предоставить инженерам более точные данные.

В случае миссии DART у NASA не было особых причин опасаться непредвиденных последствий. Находясь на орбите вокруг Дидима, Диморф вряд ли мог улететь куда-либо самостоятельно, а Дидим был слишком велик, чтобы DART мог непреднамеренно изменить его курс. Однако другой астероид, движущийся вокруг Солнца по траектории столкновения с Землей, легко может быть отправлен через гравитационную замочную скважину обратно на прямой курс столкновения.

Опасный эффект замочной скважины возникает, когда гравитация планеты влияет на небольшую область пространства вокруг нее, обладая достаточной силой, чтобы изменить орбиту астероида и направить его на столкновение с планетой в будущем. Если будущая миссия, аналогичная DART, но нацеленная на реальную угрозу, отправит свой целевой астероид через такую гравитационную замочную скважину, опасность вернется на следующем витке орбиты, вместо того чтобы быть устраненной навсегда. Будущим миссиям необходимо будет учитывать этот фактор, идентифицируя точку на астероиде, удар в которую с наименьшей вероятностью толкнет объект через замочную скважину.

«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 Макадия.

В свете эффекта замочной скважины точность станет ключевым фактором в будущих миссиях по отклонению. Каждая точка на поверхности астероида имеет уникальную вероятность отправить объект через замочную скважину. К счастью, команда Макадии не ограничилась выявлением проблемы, а разработала метод вычисления вероятных траекторий для различных точек кинетического удара по поверхности астероида.

Исследователи использовали данные миссии DART для разработки своей методики картирования, но предупреждают, что из-за переменных характеристик другие астероиды будут давать несколько иные результаты. Такие особенности, как форма, вращение, масса и топография, будут оказывать существенное влияние, и поэтому их необходимо определить для составления точных прогнозов.

В идеале сначала следует провести разведывательную миссию к опасному астероиду, чтобы собрать максимально точную и детальную информацию, однако это может оказаться невозможным, если угроза не будет выявлена достаточно заблаговременно. Тем не менее, наземные наблюдения могут обеспечить достаточную точность для расчета наиболее и наименее безопасных точек удара.

«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.