Столкновения Апофиса, «Бога разрушения», с другими телами могут увеличить вероятность его столкновения с Землей. Исследование показало, что астероид «Бог хаоса» может быть трансформирован подземными толчками и оползнями во время пролета мимо Земли в 2029 году. ЕКА подписало контракт с OHB Italia SpA стоимостью 63 миллиона евро на начало подготовительных работ по предлагаемой агентством миссии Ramses к печально известному астероиду Апофис.
Случайная встреча с другим астероидом может привести к тому, что Апофис окажется слишком близко к Земле во время будущего пролета. В пятницу 13 2029 года, Землю посетит завораживающий и пугающий гость в лице астероида «Бога разрушения» Апофиса. Астероид, названный в честь египетского бога-змея хаоса и разрушения Апепа, настолько велик и пройдет на расстоянии 19 000 миль (30 600 километров) от Земли, так близко к нашей планете, что его можно будет увидеть невооруженным глазом, сообщается в исследовании Вигарта, посвященное Апофису, в журнале The Planetary Science Journal.
Новые исследования показали, что если другие гораздо меньшие космические камни столкнутся с Апофисом, астероид может изменить направление, и Земля может не оказаться в непосредственной близости от него во время последующих прохождений или в экстремальных обстоятельствах, даже во время пролета 2029 года.
Автор исследования Пол Вигерт, астроном из Университета Западного Онтарио, рассказал, что вероятность опасного удара астероида по Апофису очень мала. «По сути, вероятность того, что удар астероида отклонит Апофис достаточно, чтобы подвергнуть его опасности столкновения после 2029 года, составляет 1 к миллиону, и только 1 к миллиарду, что он может столкнуть Апофис с Землей в 2029 году».
«Я рассчитал вероятность того, что астероид Апофис, чья текущая траектория, по расчетам, пройдет близко, но безопасно мимо нашей планеты в 2029 году, будет отклонен на более опасный путь неожиданным ударом небольшого астероида», — объяснил Вигерт. «Это тот же тип небольших астероидов, которые иногда появляются в нашей атмосфере в виде «падающих звезд» или «огненных шаров» и могут так же неожиданно ударить по Апофису».
Вигерт объяснил, что в ходе исследования он задавался вопросом, произойдет ли столкновение астероида в период с 2021 по 2027 год, когда наши телескопы не смогут наблюдать за Апофисом, и сможет ли это отклонить его достаточно сильно, чтобы сделать опасным.
Иллюстрация показывает астероид Апофис, бога разрушения, приближающегося к Земле. Роберт Ли/NASA/The Planetary Society
«Астероид Апофис практически не поддается наблюдению с настоящего момента и до 2027 года, поскольку он находится в дневном небе, и поэтому он может столкнуться с нами, и мы не узнаем об этом сразу», — продолжил он.
Обнаруженный в 2004 году Апофис (полное обозначение Апофис 99942) сразу же возглавил таблицы, измеряющие риск так называемых потенциально опасных астероидов (ПОА) — астероидов шириной 460 футов (140 метров) и более, которые приближаются к Земле на расстояние, меньшее 20 лунных расстояний.
Благодаря своим размерам и траектории Апофис на протяжении почти двух десятилетий оставался на первых позициях в «списке риска столкновений» потенциально опасных космических объектов Европейского космического агентства (ЕКА) и в таблице рисков Sentry Risk Table НАСА .
Так продолжалось до тех пор, пока близкий пролет астероида в марте 2021 года не позволил ученым НАСА определить, что Апофис на самом деле не столкнется с Землей по крайней мере в течение 100 лет.
Новое исследование показывает, что случайные встречи с другими космическими камнями могут изменить направление Апофиса диаметром 1000 футов (305 метров) и направить его на курс столкновения с Землей в 2029 году или позже, что означает, что он может снова оказаться на вершине таблицы рисков.
Вигарт рассчитал эффект, который окажут объекты разных размеров, если они столкнутся с Апофисом, а затем использовал количество объектов этих размеров, которые ежегодно сталкиваются с Землей, чтобы определить вероятность такого столкновения.
«Астероид диаметром около 60 сантиметров (24 дюйма) мог бы, если бы он ударил Апофис с правильного направления, направить Апофис на курс столкновения после 2029 года. Но для того, чтобы столкнуться с Апофисом, опять же, в правильном направлении, чтобы возникла опасность столкновения в 2029 году, понадобится астероид диаметром 3 метра (10 футов), — сказал Вигарт. — Такие столкновения случаются крайне редко».
Иллюстрация теста NASA Double Asteroid Redirection Test (DART) по мере приближения к цели. NASA/Johns Hopkins APL
Рассматривая угол, необходимый для отклонения Апофиса, чтобы он мог столкнуться с Землей во время будущего прохода, Вигарт обнаружил, что вероятность того, что астероид будет отклонен и столкнется с нашей планетой после 2029 года, составляет 1 к 1 миллиону. Вероятность того, что астероид диаметром примерно 3 метра столкнется с Апофисом и направит его на курс столкновения с Землей в 2029 году, составляет 1 к 2 миллиардам.
Эти низкие шансы — удача, учитывая огромный ущерб, который нанес бы Апофис, если бы он столкнулся с Землей. Планетарное общество подсчитало, что если бы Апофис столкнулся с Землей, он мог бы высвободить энергию, равную более 1000 мегатонн тротила, что эквивалентно детонации десятков или даже сотен ядерных боеголовок.
Это может распространить опустошение в радиусе сотен миль. Хотя это и не приблизится к опустошению, вызванному 65 000 000 лет назад астероидом, который уничтожил динозавров и две трети всех видов на Земле, миллионы людей погибнут, если Апофис поразит густонаселенный мегаполис.
Если мы обнаружим, что Апофис находится на пути столкновения с Землей во время его следующих проходов в 2029, 2036 и 2068 годах, у нас будут некоторые варианты попытаться отклонить его. Например, так же, как небольшое столкновение может сместить космический камень God of Destruction к Земле, еще одно небольшое столкновение может снова изменить его траекторию, если космические агентства получат достаточно предупреждений.
В 2022 году НАСА опробовало эту идею, ударив по астероидной системе Диморфос и Дидим с помощью ударника DART (Double Asteroid Redirection Test) и измерив изменение его движения.
Другие диверсии варьируются от мощных, таких как удар по астероиду ядерным оружием, до крайне необычных, таких как покраска одной стороны астероида в черный цвет, заставляя его поглощать больше солнечной радиации, смещая его центр масс и изменяя его траекторию. Эти методы хорошо обоснованы с научной точки зрения, но еще не проверены.
Хотя Апофис вряд ли оправдает свое грозное имя в 2029 году, столкнувшись с Землей, его научное воздействие будет неизмеримым. Уже вынашиваются планы использовать космические корабли и спутники для встречи с астероидом, когда он приближается к нашей планете.
«Предстоящее близкое прохождение Апофиса в 2029 году является естественной вехой для нашей планеты, поскольку мы вступаем в эпоху, когда мы, как мировое сообщество, имеем возможность избегать катастрофических столкновений с астероидами, подобных тем, которые могли уничтожить динозавров», — заключил Вигарт. «Астрономическое сообщество в целом продолжает думать об опасных астероидах, таких как Апофис, а также о возможных следующих шагах».
Когда в 2029 году астероид Апофис, «бог хаоса», пролетит очень близко к Земле, гравитация нашей планеты может вызвать подземные толчки и оползни, которые полностью изменят поверхность астероида. Согласно новому исследованию, оползни и подземные толчки могут изменить облик астероида Апофис во время его столкновения с Землей в 2029 году.
Названный в честь Апепа, древнеегипетского бога хаоса, Апофис — это астероид в форме арахиса длиной 1100 футов (340 метров). Хотя столкновение с космическим камнем такого размера не уничтожит нашу планету, оно может легко разрушить город.
Иллюстрация огромного астероида, направляющегося к Земле. Астероид «Бог хаоса» Апофис приблизится к Земле исключительно близко в 2029 году. ESA — P.Carril
Учитывая такое расстояние, Апофис, вероятно, не окажет большого влияния на Землю в 2029 году. Но как поведет себя сам астероид после этого близкого сближения?
Этот вопрос заинтересовал Рональда-Луи Баллуза, ученого, изучающего астероиды в Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса. Крошечные метеороиды постоянно бомбардируют поверхности астероидов в процессе, называемом космическим выветриванием. Однако Баллоуз добавил, что астрономы давно заметили, что астероиды, пролетающие близко к планетам, таким как Земля, часто не имеют выветренных поверхностей. Точный физический механизм, который удаляет свидетельства выветривания, не очень хорошо известен, сказал Баллуз. Одна из возможностей заключается в том, что гравитация планеты притягивает камни на поверхности астероида, отбрасывая их и обнажая подстилающий слой.
Чтобы проверить эту гипотезу, Баллуз и группа международных исследователей создали вычислительные модели Апофиса. Мало что известно о физических характеристиках астероида, поэтому исследователи основывали свои модели на похожем двухдольном астероиде Итокава, который был изучен более подробно. Затем исследователи смоделировали движение каждой модели к Земле, отслеживая как крупномасштабные, так и мелкомасштабные физические изменения.
Исследователи обнаружили, что два физических процесса, вызванных гравитационными тяготами Земли, вероятно, сформируют поверхность Апофиса во время его встречи в 2029 году. Один из них — это толчки, которые, вероятно, начнутся за час до того, как Апофис достигнет своей ближайшей точки к Земле, и продолжатся некоторое время после этого.
Визуализация дольчатого астероида Итокава, который использовался в качестве заменителя астероида Апофис в новом исследовании. ЕКА
Силу толчков трудно оценить, сказал Баллуз. Однако «гравитация Апофиса примерно в 250 000 раз меньше земной», — добавил он. «Поэтому мы считаем, что события гораздо меньшей величины могли бы правдоподобно встряхнуть все на его поверхности».
Это означает, что землетрясения могут быть достаточно интенсивными, чтобы поднять валуны с поверхности Апофиса. Хотя некоторые камни могут ускользнуть, большинство упадет обратно на Апофис, создавая отчетливые поверхностные узоры, которые может распознать пролетающий космический аппарат.
Другой процесс, который мог бы «обновить» поверхность Апофиса, — это изменение его кувырка. Кувырок происходит потому, что астероид не вращается вокруг фиксированной оси или периода времени; вместо этого он кувыркается в пространстве, как неудачно брошенный футбольный мяч.
Несвязанное исследование 2023 года показало, что гравитация Земли заставит астероид вращаться либо быстрее, либо медленнее в зависимости от его ориентации во время подхода 2029 года. Новые симуляции подтвердили это открытие. Они также показали, что изменения в кувырке Апофиса приведут к дестабилизации наклонных поверхностей поверхностных пород, что в экстремальных случаях может привести к оползням. В отличие от сейсмических толчков, эти изменения будут происходить постепенно, в течение десятков тысяч лет.
ЕКА подписало контракт с OHB Italia SpA стоимостью 63 миллиона евро на начало подготовительных работ по предлагаемой агентством миссии Ramses к печально известному астероиду Апофис.
13 апреля 2029 года астероид Апофис диаметром 375 м пролетит на расстоянии 32 000 км от поверхности Земли — менее одной десятой расстояния от Земли до Луны. Это чрезвычайно редкое природное явление привлечет внимание всего мира и предоставит уникальную возможность для научных исследований и исследований в области планетарной обороны.
Визуализация предлагаемой Европейским космическим агентством миссии Рамзес к астероиду Апофис. OHB Italia
Во время пролета сильные приливные силы будут напрягать астероид и, вероятно, откроют новый материал из-под его поверхности. Космический аппарат на Апофисе мог бы наблюдать эти изменения и многому научить ученых о составе и структуре астероида, а также о том, как астероид реагирует на внешние силы. Мы должны понимать эти свойства, если когда-нибудь надеемся быть способными сбить опасный астероид с курса столкновения с Землей.
ЕКА предложит такую миссию для одобрения и финансирования на своем следующем заседании Совета министров в 2025 году в качестве следующей миссии Планетарной обороны в своей Программе космической безопасности. Космический аппарат будет основан на адаптации Hera, первой миссии ЕКА по исследованию астероидов, которая успешно стартовала 7 октября 2024 года.
Однако Миссия Rapid Apophis для космической безопасности (Ramses) должна быть запущена в начале 2028 года, чтобы прибыть к Апофису вовремя и изучить его, когда он пролетит мимо Земли. Поэтому в июле 2024 года государства-члены ЕКА одобрили использование существующих фондов Агентства для начала подготовительных работ по этапу консолидации или ранней реализации миссии.
Эта работа позволит гарантировать, что если миссия Рамзеса получит полную поддержку в 2025 году, ее реализация станет осуществимой в рамках этого очень жесткого графика.
Средства были предоставлены через Программу общей поддержки технологий и Программу космической безопасности ЕКА, а ЕКА, промышленность и все заинтересованные стороны неустанно работали вместе, чтобы свести к минимуму время, необходимое для преобразования средств в контракт. 17 октября 2024 года генеральный директор ЕКА Йозеф Ашбахер и управляющий директор OHB Italia Роберто Ачети подписали на Международном астронавтическом конгрессе (IAC) в Милане контракт стоимостью 63 миллиона евро, который позволит начать работы.
Визуализация предлагаемой Европейским космическим агентством миссии Рамзес к астероиду Апофис. OHB Italia
Средства будут использованы для начала процесса закупки определенного срочного или долгосрочного оборудования, а также для завершения общей конструкции космического корабля с учетом возможностей международного сотрудничества, которые в настоящее время обсуждаются.
«Разработав и запустив миссию Hera в установленные сроки и в рамках бюджета, мы продемонстрировали, что ЕКА и его промышленные и научные партнеры способны уложиться в жесткие сроки, требуемые для миссий к астероидам», — говорит Паоло Мартино из ЕКА, который руководит работами.
«С «Рамзесом» мы поднимаем планку еще выше, поэтому нам нужно действовать уже сейчас, чтобы гарантировать, что если наши государства-члены решат поддержать миссию в 2025 году, мы сможем немедленно приступить к работе и достичь Апофиса вовремя».