Небывалое столкновение космических аппаратов преподнесло неожиданные сюрпризы
В 2022 году НАСА приступило к смелому эксперименту, чтобы выяснить, могут ли они изменить скорость астероида, ударив по нему баллистическим зондом — вроде удара молотком. Этот эксперимент должен был проверить потенциальную технику, позволяющую когда-нибудь отклонить астероид, движущийся по курсу столкновения с Землей. Возможно, впервые в истории Вселенной разумный планетарный вид искал способы избежать своего потенциального вымирания из-за угроз из космоса (что-то, что динозавры, которые были уничтожены 65 миллионов лет назад астероидом-изгоем, никогда не эволюционировали). выполнить). Целью, получившей название DART (Double Asteroid Redirection Test), был двойной астероид Didymos/Dimorphos. 26 сентября 2022 года Диморфос был сбит космическим кораблем DART, который весил половину веса небольшого автомобиля.
У Хаббла было место у ринга в дерби на снос. В течение нескольких дней он сделал серию снимков, запечатлевших поток тонн пыльных обломков от удара со скоростью 13 000 миль в час. Астрономы не знали, чего ожидать. Они были удивлены, восхищены и несколько озадачены результатами. Пыль сдулась с астероида в форме конуса, закрутилась вдоль орбиты астероида вокруг его компаньона, а затем сдулась в кометоподобный хвост. Знание того, как увести астероид-изгой от катастрофического столкновения с Землей, может однажды спасти человечество.
В этом фильме запечатлен распад астероида Диморфос, когда 26 сентября 2022 года в него преднамеренно врезался космический корабль НАСА с миссией Double Asteroid Redirection Test (DART). Фильм Хаббла начинается за 1,3 часа до удара. Первый снимок после удара – через 2 часа после события. Обломки разлетаются от астероида по прямым линиям, двигаясь со скоростью более четырех миль в час (достаточно быстро, чтобы избежать гравитационного притяжения астероида, поэтому он не падает обратно на астероид). Выбросы образуют в основном полый конус с длинными волокнистыми нитями. Примерно через 17 часов после удара картина обломков перешла во вторую стадию. Динамическое взаимодействие внутри двойной системы начало искажать конусообразную форму рисунка выброса. Наиболее заметными структурами являются вращающиеся элементы в форме вертушки. Вертушка связана с гравитационным притяжением астероида-компаньона Дидима. Затем Хаббл фиксирует обломки, сметаемые обратно в кометоподобный хвост из-за давления солнечного света на крошечные частицы пыли. Это растягивается в цепочку обломков, где самые легкие частицы перемещаются быстрее всего и дальше всего от астероида. Тайна усугубляется позже, когда Хаббл зафиксировал, как хвост разделялся на две части в течение нескольких дней. Авторы и права: НАСА, ЕКА, STScI и Цзянь-Ян Ли (PSI); Видео: Джозеф Де Паскуале (STScI)
Космический телескоп «Хаббл» снял обломки после падения астероида DART
Подобно спортивному фотографу на автогонках, космический телескоп НАСА «Хаббл» сделал серию фотографий астероида Диморфос, когда 26 сентября 2022 года в него преднамеренно врезался космический корабль НАСА под названием DART весом 1200 фунтов.
Основная цель DART, что означает «Тест двойного перенаправления астероидов», состояла в том, чтобы проверить нашу способность изменять траекторию астероида, когда он вращается вокруг своего более крупного астероида-компаньона Дидимоса. Хотя ни Didymos, ни Dimorphos не представляют никакой угрозы для Земли, данные миссии помогут исследователям узнать, как потенциально отклонить траекторию астероида от Земли, если это когда-либо понадобится. Эксперимент DART также позволил по-новому взглянуть на столкновения планет, которые могли быть обычным явлением в ранней Солнечной системе.
Замедленная съемка Хабблом последствий столкновения DART показывает удивительные и примечательные ежечасные изменения, когда пыль и куски мусора выбрасывались в космос. Врезавшись в астероид на скорости 13 000 миль в час, импактор DART сбросил с астероида более 1000 тонн пыли и камней.
Фильм Хаббла предлагает бесценные новые подсказки о том, как обломки были рассеяны в сложную структуру в дни после удара. Это было на пространстве, намного большем, чем мог зафиксировать кубсат LICIACube, который пролетел мимо двойного астероида через несколько минут после удара DART.
«Столкновение с DART произошло в двойной системе астероидов. Мы никогда раньше не были свидетелями столкновения объекта с астероидом в бинарной системе астероидов в режиме реального времени, и это действительно удивительно. Я думаю, это фантастика. Здесь происходит слишком много всего. Потребуется некоторое время, чтобы это выяснить», — сказал Цзянь-Ян Ли из Института планетарных наук в Тусоне, штат Аризона. Исследование, проведенное Ли вместе с 63 другими членами команды DART, было опубликовано 1 марта в журнале Nature.
В фильме показаны три перекрывающихся этапа последствий удара: формирование конуса выброса, спиральный вихрь обломков, захваченный вдоль орбиты астероида вокруг астероида-компаньона, и хвост, унесенный за астероидом давлением солнечного света (напоминающий ветроуказатель). поймал на ветру)
Фильм Хаббла начинается за 1,3 часа до удара. С этой точки зрения и Дидим, и Диморфос находятся в центральном ярком пятне; даже Хаббл не может разглядеть два астероида по отдельности. Тонкие прямые шипы, выступающие из центра (и видимые на более поздних изображениях), являются артефактами оптики Хаббла. Первый снимок после удара – через 2 часа после события. Обломки улетают от астероида, двигаясь со скоростью более четырех миль в час (достаточно быстро, чтобы избежать гравитационного притяжения астероида, поэтому он не падает обратно на астероид). Выбросы образуют в основном полый конус с длинными волокнистыми нитями.
Примерно через 17 часов после удара картина обломков перешла во вторую стадию. Динамическое взаимодействие внутри двойной системы начинает искажать конусообразную форму рисунка выброса. Наиболее заметными структурами являются вращающиеся элементы в форме вертушки. Вертушка связана с гравитационным притяжением астероида-компаньона Дидима. «Это действительно уникально для этого конкретного инцидента», — сказал Ли. «Когда я впервые увидел эти изображения, я не мог поверить в эти особенности. Я подумал, может быть, изображение смазано или что-то в этом роде».
Затем Хаббл фиксирует обломки, сметаемые обратно в кометоподобный хвост из-за давления солнечного света на крошечные частицы пыли. Это растягивается в цепочку обломков, где самые легкие частицы перемещаются быстрее всего и дальше всего от астероида. Тайна усугубляется позже, когда Хаббл зафиксировал, как хвост разделялся на две части в течение нескольких дней.
Множество других телескопов на Земле и в космосе, в том числе космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА и космический корабль Люси, также наблюдали за ударом DART и его последствиями.
Этот фильм Хаббла является частью набора новых исследований, опубликованных в журнале Nature о миссии DART. Чтобы узнать больше, см. «Данные НАСА DART подтверждают метод кинетического удара астероида».
«Выбросы из активного астероида Диморфос, произведенного DART», авторы: Цзянь-Ян Ли, Масатоши Хирабаяси, Тони Л. Фарнхэм, Джессика М. Саншайн, Мэтью М. Найт, Гонсало Танкреди, Фернандо Морено, Брайан Мерфи, Сириэль Опитом, Стив Чесли, Дэниел Дж. Шерес, Кристина А. Томас, Юджин Г. Фанесток, Эндрю Ф. Ченг, Линда Дрессель, Кэролин М. Эрнст, Фабио Феррари, Алан Фитцсиммонс, Симона Иева, Ставро Л. Ивановски, Тедди Карета, Людмила Колоколова, Тим Листер , Сабина Д. Радукан, Эндрю С. Ривкин, Алессандро Росси, Стефания Солдини, Анджела М. Стикл, Элисон Вик, Жан-Батист Винсент, Гарольд А. Уивер, Стефано Баньюло, Мишель Т. Баннистер, Саверио Камбиони, Адриано Кампо Багатин, Нэнси Л. Шабо, Габриэле Кремонезе, Р. Терик Дейли, Элизабетта Дотто, Дэвид А. Гленар, Микаэль Гранвик, Педро Х. Хассельманн, Изабель Эррерос, Сет Джейкобсон, Мартин Юци, Томас Кохаут, Фиорангела Ла Форджа, Моника Лаззарин, Чжун- Йи Лин, Рамин Лолачи, Элис Луккетти, Рахиль Макадиа, Елена Маццотта Эпифани, Патр Ик Мишель, Алессандра Мильорини, Николас А. Московиц, Йенс Ормо, Маурицио Пайола, Пол Санчес, Стивен Р. Шварц, Колин Снодграсс, Джордан Стеклофф, Тимоти Дж. Стаббс и Хосеп М. Триго-Родригес, 1 марта 2023 г., Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-05811-4
Космический телескоп Хаббл — проект международного сотрудничества НАСА и ЕКА. Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, управляет телескопом. Научный институт космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, проводит научные операции Хаббла и Уэбба. STScI управляется для НАСА Ассоциацией университетов для исследований в области астрономии в Вашингтоне, округ Колумбия.
No comments:
Post a Comment