Выброшенные при миссии DART валуны могут усложнить будущие попытки отклонения астероидов

Эти изображения, показывающие выбросы вокруг поражённых околоземных астероидов, были сделаны во время приближения (с Дидимом в верхнем левом углу) и отдаления (Дидим в верхнем правом углу) спутника DART — LICIACube, который пролетел через несколько минут после удара и запечатлел последствия. Поле выбросов представляет собой асимметричный конус пыли с потоками и нитями, а также более сотни валунов размером в метр, выброшенных в определённых направлениях. Автор: NASA DART team и LICIACube.

Когда космический аппарат NASA DART врезался в астероид-спутник Диморфос в сентябре 2022 года, он не только изменил его орбиту, как и планировалось, но и выбросил огромное количество валунов, которые несли импульс, в три раза превышающий импульс самого аппарата.

Команда астрономов под руководством Университета Мэриленда обнаружила, что, хотя миссия успешно доказала возможность изменения траектории астероида с помощью кинетического ударника, выброшенные валуны создали силы в неожиданных направлениях, что может усложнить будущие попытки отклонения. Согласно новой статье команды, опубликованной 4 июля 2025 года в журнале Planetary Science Journal, использование отклонения астероидов для планетарной защиты, вероятно, гораздо сложнее, чем изначально предполагали исследователи.

«Мы добились отклонения астероида, изменив его орбиту, — сказал Тони Фарнхэм, ведущий автор статьи и научный сотрудник Университета Мэриленда. — Наше исследование показывает, что, хотя прямое воздействие аппарата DART вызвало это изменение, выброшенные валуны дали дополнительный импульс, почти равный по величине. Этот дополнительный фактор меняет физику, которую нам нужно учитывать при планировании подобных миссий».

Используя снимки, сделанные итальянским спутником LICIACube, который наблюдал за последствиями удара DART, астрономы отследили 104 валуна размером от 0,2 до 3,6 метров в радиусе, разлетевшихся от Диморфоса со скоростью до 52 метров в секунду (187 км/ч). На основе этих изображений команда определила трёхмерные координаты и скорости выброшенных камней.

«Мы увидели, что валуны не были разбросаны случайным образом в пространстве, — пояснил Фарнхэм. — Вместо этого они сгруппировались в две довольно чёткие группы с отсутствием материала в других местах, что означает, что здесь действует какой-то неизвестный фактор».

Самый крупный кластер обломков, содержащий около 70% измеренных объектов, был выброшен на юг с высокой скоростью и под малыми углами к поверхности. Команда предполагает, что выброшенные валуны, вероятно, произошли от конкретных источников — возможно, от крупных камней на Диморфосе, которые были разрушены солнечными панелями DART непосредственно перед ударом основного корпуса аппарата.

«Солнечные панели DART, вероятно, задели два крупных валуна — Атабаке и Бодран — на астероиде, — объяснила соавтор статьи Джессика Саншайн, профессор астрономии и геологии Университета Мэриленда. — Есть основания полагать, что южный кластер выброшенного материала состоит из фрагментов Атабаке — валуна радиусом 3,3 метра».

Саншайн, которая также была заместителем главного исследователя в миссии NASA Deep Impact, сравнила результаты DART с Deep Impact, отметив, как особенности поверхности и состав цели принципиально влияют на последствия удара.

«Deep Impact столкнулся с поверхностью, состоящей из очень мелких однородных частиц, поэтому его выбросы были относительно гладкими и непрерывными, — пояснила Саншайн. — А здесь мы видим, что DART ударил по каменистой поверхности, полной крупных валунов, что привело к хаотичным и нитевидным структурам в выбросах. Сравнение этих двух миссий даёт нам понимание того, как разные типы небесных тел реагируют на удары, что крайне важно для успеха планетарной защиты».

Импульс от выброшенных валунов DART был направлен преимущественно перпендикулярно траектории аппарата, что могло наклонить орбитальную плоскость Диморфоса на целый градус и даже вызвать его хаотичное вращение в пространстве. Работа команды по изучению влияния обломков будет иметь ключевое значение для миссии Европейского космического агентства Hera, которая достигнет системы Дидим-Диморфос в 2026 году.

«Данные, собранные LICIACube, дают дополнительные перспективы для изучения ударных событий, особенно учитывая, что DART изначально был рассчитан только на наблюдения с Земли, — отметил Фарнхэм. — Hera сделает то же самое, предоставив нам ещё один прямой взгляд на последствия удара, основываясь на прогнозах, которые мы сделали, используя данные DART».

Фарнхэм подчеркнул, что эти дополнительные перспективы и детальные снимки LICIACube дали команде DART информацию, которую невозможно было бы получить с Земли, включая данные о валунах на астероиде. Новое исследование подчёркивает важность учёта этих переменных при планировании будущих миссий по отклонению астероидов.

«Если астероид будет лететь к нам, и мы будем знать, что нам нужно сдвинуть его на определённое расстояние, чтобы избежать столкновения с Землёй, все эти нюансы станут крайне важны, — добавила Саншайн. — Можно сравнить это с космическим бильярдом. Мы можем промахнуться мимо лузы, если не учтём все переменные».

Дополнительная информация: Tony L. Farnham et al, High-speed Boulders and the Debris Field in DART Ejecta, The Planetary Science Journal (2025). DOI: 10.3847/PSJ/addd1a

Источник: University of Maryland