Выбор места для столкновения космического аппарата с опасным астероидом требует особой точности и тщательного анализа, как показали новые исследования, представленные на конференции EPSC-DPS2025 в Хельсинки. Неправильное направление удара может привести к тому, что астероид попадет в так называемое «гравитационное замочное отверстие» — область, после прохождения через которую его орбита в будущем может вновь привести к столкновению с Землей.

Почему важно место удара

Даже если астероид успешно отклонён от траектории, ведущей к Земле, необходимо убедиться, что он не пройдет через одно из этих опасных гравитационных зон. В противном случае угроза столкновения может возникнуть вновь спустя годы или десятилетия. Об этом предупреждает Рахил Макадия, стипендиат NASA и участник исследования, представленного на конференции.

Пример миссии DART

В сентябре 2022 года миссия NASA DART (Double Asteroid Redirection Test) успешно изменила орбиту небольшого астероида Диморфос, вращающегося вокруг более крупного Дидимоса, с помощью кинетического удара. Этот эксперимент доказал, что астероиды, потенциально опасные для Земли, можно отклонять. В декабре 2026 года миссия Европейского космического агентства Hera продолжит изучение последствий удара DART.

В случае системы Дидимос-Диморфос место удара не имело критического значения, поскольку масса системы слишком велика, чтобы её можно было случайно направить на опасную орбиту. Однако для других астероидов, вращающихся вокруг Солнца, даже незначительное изменение траектории может привести к прохождению через гравитационное замочное отверстие.

Что такое гравитационное замочное отверстие

Гравитационное замочное отверстие — это небольшая область в пространстве, где гравитация планеты способна изменить орбиту пролетающего астероида так, что в будущем он может вернуться на траекторию столкновения с этой планетой. Если после отклонения астероид пройдет через такое отверстие, опасность столкновения с Землей лишь отсрочится, а не устранится.

Как минимизировать риски

Задача учёных — определить оптимальное место для удара по поверхности астероида, чтобы минимизировать вероятность прохождения через гравитационное замочное отверстие. Каждая точка на поверхности астероида имеет свою вероятность такого сценария после кинетического воздействия. Команда Макадии разработала методику построения вероятностных карт поверхности астероида, используя данные миссии DART в качестве ориентира. Однако каждый астероид уникален, и расчёты должны учитывать его индивидуальные характеристики.

Для точного анализа необходимо заранее знать форму, топографию, вращение и массу астероида. Идеально, если эти данные получены с помощью космической миссии, которая сближается с объектом и передаёт изображения и данные высокого разрешения. Однако для некоторых астероидов, особенно если времени между их обнаружением и возможным столкновением с Землей мало, такой подход невозможен. В этом случае приходится полагаться на наземные наблюдения.

Долгосрочная защита Земли

Вычисляя траекторию астероида после удара и определяя наиболее опасные орбиты, учёные могут выбрать наиболее безопасное место для воздействия. «С помощью вероятностных карт мы можем отклонять астероиды так, чтобы предотвратить их возвращение на опасную траекторию и тем самым обеспечить долгосрочную защиту Земли», — заключает Макадия.