|
Каково это - ходить по астероиду
|
|
|
|
Команда ЕКА, работающая над миссией ЕКА по исследованию астероида Гера, увидела его место назначения. В сентябре прошлого года миссия НАСА DART вернула изображения усеянного валунами спутника Диморфос непосредственно перед столкновением с ним в смелой и в конечном итоге успешной попытке сместить его орбиту вокруг родительского астероида Дидимос. Вслед за DART Hera будет нести с собой пару «CubeSats» размером с обувную коробку, которые завершат свои собственные наблюдения, приземлившись на Диморфос. Члены команды использовали изображения DART, чтобы визуализировать процесс приземления. И в процессе они не могут не представить: каково было бы исследователям-людям однажды пойти по стопам этих CubeSats?
|
|
|
|
«Валуны, покрывающие поверхность Диморфоса, намного больше, чем могут показаться», — говорит планетолог Наоми Мердок из ISAE-Supaero во Франции, работающая над приземлением CubeSat. «При диаметре около 5–7 м самые большие из них обычно размером с дом». Это скопление негабаритных камней является возможным ключом к образованию Диморфоса. Его родительский астероид Дидимос вполне мог в какой-то момент в прошлом вращаться достаточно быстро, чтобы материал был разбросан, чтобы собраться на орбите. Подтверждая эту теорию, Дидимос имеет форму волчка, части его поверхности кажутся очищенными от валунов. Наоми объясняет: «Передвижение по этим валунам, скорее всего, потребует гораздо больше лазания и прыжков, чем ходьбы. Однако будьте осторожны — прыгайте слишком быстро, и вы можете никогда больше не упасть, потому что вы можете превысить местную скорость убегания. Плюс сверхнизкая гравитация. окружающей среде было бы легко вызвать значительное движение грунта, потенциально вызывающее лавину камней».
|
|
|
Патрик Мишель, директор по исследованиям в Обсерватории Лазурного Берега и главный исследователь Hera, добавляет: «Многое зависит от того, твердый или мягкий материал, который определяет, насколько высоко космонавт может подпрыгнуть или утонуть. На астероиде Бенну, который посетил аппарат НАСА OSIRIS-REx, вы явно утонете, если приземлитесь слишком сильно. На более твердом теле всего 6 см восходящего движения в секунду может быть достаточно, чтобы отправить вас на орбиту». Диморфос диаметром 160 м примерно такого же размера, как Великая пирамида в Гизе, вращающаяся вокруг астероида Дидимос размером с гору, диаметром около 780 м. Столкновение DART с астероидом Диморфос сместило его орбиту вокруг Дидимоса, а также разбросало обломки на тысячи километров в космосе. По текущим оценкам, было взорвано около 1000 тонн обломков, чего достаточно, чтобы заполнить 60 вагонов поездов. Затем, в октябре 2024 года, миссия ESA Hera начнет свое путешествие к Диморфосу, чтобы собрать данные крупным планом, включая размер ударного кратера, а также минеральный состав и массу астероида.
|
|
|
|
Hera также развернет два 6-местных спутника CubeSat для дополнительных наблюдений. «Ювентас» проведет первое радиолокационное исследование недр астероида, а «Милани» проведет разведку полезных ископаемых с помощью своего гиперспектрального сканера. Оба CubeSat также оснащены инструментами для сбора данных о поверхности после приземления. У «Ювентаса» есть гравиметр для измерения гравитационного поля, а у «Ювентас» и «Милани» есть акселерометры для получения подробной информации об их вероятных первоначальных отскоках, чтобы реконструировать характеристики поверхности. Развертывание CubeSat было разработано с учетом фундаментального факта, что уровень гравитации Диморфоса составляет менее одной миллионной от земного. Таким образом, пара оторвется от Геры со скоростью всего несколько сантиметров в секунду — если еще больше, они рискуют вырваться из-под слабой гравитации астероида и потеряться в космосе. Посадочный модуль MINERVA японской миссии Хаябуса был потерян аналогичным образом, когда он был развернут в неправильном направлении при попытке приземлиться на астероид Итокава в 2005 году.
|
|
|
|
Соответственно, любой астронавт-человек, вероятно, использовал бы либо шипы и кошки, чтобы закрепиться на поверхности, либо двигатель, чтобы скользить по поверхности, как аквалангист, исследующий коралловый риф. «Однако вам следует избегать контакта с поверхностными камнями во время планирования, поскольку они, вероятно, будут достаточно острыми, чтобы зацепить ваш скафандр, поскольку вода или ветер никогда не сглаживали их», — говорит Наоми. «В дополнение к проблеме, ваш вес сместится примерно на 10–20% в зависимости от того, где вы находитесь на поверхности, из-за приливных сил родительского астероида Didymos». Навигация будет представлять еще одну трудность, комментирует Патрик. «Вероятно, Диморфос был заблокирован приливом до удара DART, но теперь, вероятно, либо вращается, либо «либрирует» — качается — по мере того, как вращается вокруг Дидимоса». В любом случае это означает, что местное небо над астронавтом-исследователем, вероятно, будет все время меняться, и дезориентация может стать риском.
|
|
|
|
Спутники Hera CubeSats сначала выполнят свои основные задачи — облет Диморфоса с помощью двигателей с холодным газом — прежде чем коснуться астероида. Гравиметр Ювентаса был разработан для работы на поверхности независимо от его ориентации при приземлении. Если, например, он упадет вверх ногами или между валунами, он будет работать в течение примерно 20-часового срока службы батареи. Акселерометры Милани будут регистрировать силу его отскоков, когда он опускается на поверхность, собирая дополнительные данные о слабом гравитационном поле Диморфоса. Результаты с обоих CubeSats будут собираться Hera через межспутниковые каналы связи. Гера должна быть запущена в октябре 2024 года и прибыть на Дидимос и Диморфос чуть более чем через два года.
|
|
|
|
Источник
|
