Сырный астероид

Орбитальная обсерватория «Спитцер». Изображение: NASA

Структура микроастероидов, оказавшаяся похожей на швейцарский сыр, может помешать плану НАСА по доставке этих небесных тел на Землю

Александр Телишев

20 июня, 2014 11:37

8 мин

Орбитальная обсерватория «Спитцер», которой в ближайшее время угрожает отключение, помогла астрономам выяснить, что микроастероиды похожи по своей структуре на сыр и состоят по большей части из пустот. Данный факт может помешать планам НАСА по поимке одного из таких небесных тел и амбициям частных астероидных «шахтеров», считают авторы статьи, опубликованной в Astrophysical Journal.

Это исследование ученые проводили в рамках проекта НАСА под названием Asteroid Redirect Mission (ARM), о запуске которого космическое агентство США объявило в конце марта 2013 года. Этот проект, в котором планировал принять участие и Роскосмос, о чем РИА «Новости» сообщало в апреле минувшего года, должен завершиться поимкой и доставкой на окололунную орбиту 500-тонного астероида диаметром восемь метров в 2016 году. Во время первого этапа миссии, который подходит к завершению, наземные и космические телескопы должны были помочь экспертам НАСА выбрать подходящее небесное тело и всесторонне изучить его при помощи наземных и космических телескопов.

Как отмечают участники проекта — Майкл Моммерт из университета Аризоны в городе Флагстафф (США) и его коллеги, подобные микроастероиды крайне сложно находить в околоземном пространстве. Такие небесные тела практически невозможно заметить при помощи оптических телескопов из-за того, что их поверхность относительно плохо отражает солнечный свет, из-за чего ученые изучают их практически только при помощи инфракрасных телескопов. Наибольший вклад в изучение самых небольших жителей Солнечной системы внес космический телескоп WISE, обнаруживший сотни тысяч подобных небесных тел.

Моммерт и его коллеги воспользовались каталогом, составленным при помощи этого аппарата, и изучили самые привлекательные астероиды при помощи «большого брата» WISE — орбитального телескопа «Спитцер». Первой целью наблюдений стал небольшой астероид 2011 MD, чей диаметр, по первоначальным прикидкам, не превышал 10 метров, что делало его практически идеальной целью для программы ARM. Поэтому астрономам удалось отвлечь научную команду «Спитцера» от изучения дальних уголков Вселенной и убедить их выделить почти 20 часов для наблюдений за астероидом.

Разрешение, чувствительность и другие параметры «Спитцера» гораздо выше, чем у прочих инфракрасных телескопов человечества. Благодаря им ученые смогли проследить за тем, как 2011 MD движется по своей орбите, определить его форму и вычислить размеры, плотность и массу. Даже при наличии качественных снимков и точных данных, это очень сложная математическая задача, прежде всего, из-за неправильной формы астероида, а также из-за того, что манера его вращения вокруг своей оси может меняться под действием давления солнечного света, нагрева его поверхности и других факторов. Для ее решения ученым пришлось создать полноценную трехмерную модель 2011 MD, на обсчет которой ушло десятки часов работы суперкомпьютера.

Оказалось, что 2011 MD был совсем не похож на то, каким его себе представляли астрономы в предыдущие годы. Астероид на самом деле заметно меньше, чем выглядит, — его диаметр составляет всего шесть, а не десять метров. Кроме того, его масса и плотность оказались удивительно низкими — 50 тонн и 1,1 грамма на кубический сантиметр. Это сильно удивило ученых — подобные значения плотности характерны для планет — газовых гигантов, таких как Юпитер или Сатурн, а не для каменистых небесных тел.

Моммерт и его коллеги дают два возможных объяснения этому феномену, одно из которых относительно «хорошее», а второе — «плохое» для реализации планов НАСА. В «хорошем» случае 2011 MD состоит по большей части не из горных пород, а пустот, которые занимают до 65% от его объема. Образно говоря, изнутри этот астероид похож на кусок швейцарского сыра с гигантскими порами или на очень рыхлую кучу мусора. Это не должно препятствовать захвату астероида космическим аппаратом в рамках проекта ARM или высадке астронавтов на его поверхность. С другой стороны, астероид может оказаться недостаточно крепким и частично развалиться во время таких операций.

Если справедливым окажется «плохой» сценарий, то 2011 MD может быть не цельным небесным телом, а своеобразным «роем» из микроскопических частичек пыли, окружающих плотное ядро из обычных горных пород. В таком случае захват такого объекта, если НАСА не реализует второй вариант ARM — гигантский «мешок» для захвата астероида, и доставка 2011 MD на лунную орбиту будут крайне затруднительными.

И в том и в другом случае, как подчеркивают ученые, это открытие буквальным образом переворачивает наши представления о том, чем на самом деле являются микроастероиды в окрестностях Земли и как они возникают. В пользу этого говорят аналогичные данные по плотности и массе, полученные при изучении еще одного потенциального кандидата на доставку к Земле — астероида 2009 BD.

Ранее ученые считали, что небесные тела, подобные по размерам и массе 2011 MD, формируются при столкновениях крупных астероидов, чьи недра могут содержать в себе залежи драгоценных и редкоземельных металлов. Эта идея послужила отправной точкой для первых частных проектов по эксплуатации околоземного пространства — компаний Planetary Resources и Deep Space Industries, объявивших о намерении извлекать полезные ископаемые из малых астероидов в апреле 2012 и в январе 2013 года.

«Мы всегда считали, что микроастероиды являются "мусором", возникающим при столкновении больших астероидов — монолитными кусками породы, которые просто летают в космосе. Реальность часто оказывается более экзотической и необычной, чем расхожие мнения. Когда мы в первый раз сталкиваемся с ней, мы часто думаем, что это просто аномалия. Однако когда такое происходит в двух и более случаях, мы начали задумываться, что малые астероиды представляют собой совсем не то, чем мы их считали ранее», — заявил Моммерт на пресс-конференции по развитию проекта ARM, которая проводилась в стенах Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене (США).

По всей видимости, микроастероиды формируются из частичек пыли и небольших обломков пород, что заметно уменьшает шансы на то, что их полупустые недра будут содержать в себе достаточное количество ресурсов для того, чтобы окупить расходы. Как считают сами авторы статьи, это открытие должно побудить НАСА выделить больше времени и средств на программу выбора цели для ARM, что потенциально снизит круг возможных проблем при посадке и захвате астероида.

Тем не менее для реализации этих планов есть большое препятствие — телескоп «Спитцер», как сообщал портал NASA Watch в мае этого года, может быть отключен из-за сокращения финансирования НАСА. Других подобных телескопов нет в арсенале астрономов Земли, что может замедлить или поставить миссию ARM под угрозу отмены.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе