Когда космический аппарат NASA DART столкнулся с астероидом Дидим-Диморф в сентябре 2022 года, он не только изменил орбиту астероида, как и планировалось, — он выпустил огромный поток валунов, которые несли более чем втрое больший импульс, чем сам аппарат.
Команда астрономов из Университета Мэриленда обнаружила, что, хотя миссия успешно доказала, что кинетические ударники, подобные космическому аппарату DART, могут изменить траекторию астероида, выброшенные валуны создали силы в неожиданных направлениях, которые могут усложнить будущие попытки отклонения. Согласно новой статье команды, опубликованной в журнале Planetary Science Journal 4 июля 2025 года, использование отклонения астероидов для планетарной обороны, вероятно, гораздо сложнее, чем первоначально полагали исследователи.
«Мы добились успеха в отклонении астероида, изменив его орбиту», — сказал Тони Фарнхэм, ведущий автор статьи и научный сотрудник факультета астрономии Университета Мэриленда. «Наше исследование показывает, что, хотя прямой удар космического аппарата DART вызвал это изменение, выброшенные валуны дали дополнительный толчок, который был почти таким же большим. Этот дополнительный фактор меняет физику, которую мы должны учитывать при планировании подобных миссий».
Используя изображения, сделанные LICIACube, небольшим итальянским космическим аппаратом, который наблюдал за последствиями миссии DART, астрономы отследили 104 валуна радиусом от 0,2 до 3,6 метра, которые улетели от Диморфа со скоростью до 52 метров в секунду (116 миль в час). На основе этих изображений команда определила трёхмерные местоположения и скорости выброшенных камней.
«Мы увидели, что валуны не были разбросаны случайным образом в пространстве, — сказал Фарнхэм. — Вместо этого они сгруппировались в две довольно отчётливые группы, а в других местах материала нет, что означает, что здесь действует что-то неизвестное».
Самый крупный кластер обломков, содержащий около 70% измеренных объектов, был выброшен на юг на высоких скоростях и под небольшими углами к поверхности. Команда считает, что выброшенные валуны, вероятно, произошли из определённых источников, возможно, из более крупных валунов на Диморфе, которые были раздроблены солнечными панелями DART непосредственно перед тем, как основная часть космического аппарата коснулась поверхности.
«Солнечные панели DART, вероятно, ударили по двум большим валунам, названным Атабаке и Бодхран, на астероиде», — объяснила второй автор статьи Джессика Саншайн, профессор астрономии и геологии в UMD. «Данные свидетельствуют о том, что южный кластер выброшенного материала, вероятно, состоит из фрагментов Атабаке, валуна радиусом 3,3 метра».
Саншайн, которая также занимала должность заместителя главного исследователя в миссии NASA Deep Impact под руководством Университета Мэриленда, сравнила результаты DART с результатами Deep Impact, отметив, как особенности поверхности и состав цели фундаментально влияют на результаты воздействия.
«Deep Impact столкнулся с поверхностью, которая по сути состояла из очень маленьких однородных частиц, поэтому выбросы были относительно плавными и непрерывными, — объяснила Саншайн. — А здесь мы видим, что DART столкнулся с каменистой поверхностью, полной крупных валунов, что привело к хаотичным и нитевидным структурам в его выбросах».
Сравнение этих двух миссий позволяет нам понять, как разные типы небесных тел реагируют на удары, что имеет решающее значение для обеспечения успеха миссии планетарной обороны.
Импульс, полученный от выброшенных валунов в результате удара DART, был в основном перпендикулярен траектории космического аппарата, что могло привести к наклону плоскости орбиты Диморфа до одного градуса и, возможно, к тому, что астероид беспорядочно закрутился в пространстве. Работа команды по пониманию воздействия обломков валунов станет ключом к миссии Европейского космического агентства Hera, которая прибудет в систему Дидим-Диморф в 2026 году.
«Данные, собранные с помощью LICIACube, предоставляют дополнительные перспективы на события, связанные с ударами, особенно учитывая, что DART изначально был разработан, чтобы полагаться исключительно на наблюдения с Земли», — сказал Фарнхэм. «Hera сделает то же самое, предоставив нам ещё один прямой взгляд на последствия удара, полагаясь на прогнозы, которые мы сделали, используя данные, собранные с помощью DART».
Фарнхэм отметил, что эти множественные перспективы и снимки крупным планом с LICIACube предоставили команде DART информацию, которую было бы невозможно обнаружить с Земли, включая данные об астероидных валунах. Это новое исследование подчёркивает важность учёта этих переменных при планировании будущих миссий по отклонению астероидов.
«Если астероид мчится к нам, и мы знаем, что должны переместить его на определённое расстояние, чтобы предотвратить столкновение с Землёй, то все эти тонкости становятся очень, очень важными, — добавила Саншайн. — Вы можете представить это как игру в космический бильярд. Мы можем не попасть в лузу, если не учтём все переменные».