Космічний детектив: усе, що потрібно знати про місію Hera

7 жовтня з космодрому на мисі Канаверал має відбутися запуск ракети Falcon 9. Вона виведе в космос європейський апарат Hera. Його метою стане подвійний астероїд Дідим, який у 2022 році зазнав рукотворного бомбардування. Розповідаємо все, що потрібно знати про цю місію і про те, яку роль вона може зіграти в захисті нашої планети від космічних загроз.

Земля завдає удар у відповідь

Протягом мільярда років Земля зазнавала бомбардувань незліченної кількості небесних тіл, які неодноразово змінювали перебіг історії. Досить згадати падіння астероїда, яке сталося 66 млн років тому і призвело до вимирання всіх нелітаючих динозаврів.

Астероїд Діморф. Джерело: NASA/Johns Hopkins APL

У 2022 році людство вперше завдало удару у відповідь. Побудований NASA зонд DART, навмисно протаранив 150-метровий астероїд Діморф, який є супутником більшого 780-метрового астероїда Дідим. Метою цього експерименту було вивчення можливості зміни орбіти небесного тіла, що загрожує Землі, шляхом кінетичного впливу.

Наслідки бомбардування, за яким стежили як наземні обсерваторії, так і космічні телескопи, набагато перевершили очікування фахівців. За найскромнішими оцінками, удар вибив не менше тисячі тонн речовини з поверхні астероїда. У нього також з’явився довгий пиловий хвіст (який пізніше розділився) протяжністю в 10 тисяч км.

Хвіст, що утворився в астероїда Діморф після того, як у нього врізався зонд DART. Джерело:
ESA/Hubble

Крім того, удар серйозно змінив орбітальні параметри Діморфа. До бомбардування його період обертання навколо Дідима становив 11 годин 55 хвилин. Після нього він скоротився приблизно на 33 хвилини.

Космічний детектив ESA

Хоча вчені й зібрали багато даних під час зіткнення DART з астероїдом, однак у них є відповіді далеко не на всі запитання. Наприклад, достеменно невідомо, чи залишився на поверхні Діморфа кратер. Результати комп’ютерного моделювання говорять, що удар міг призвести до зміни всієї форми астероїда. У цьому разі на його поверхні не повинно було залишитися жодного кратера.

Диморф
Ілюстрація художника показує викид хмари уламків після зіткнення космічного апарата DART з астероїдом Діморф. Зображення було створено за допомогою знімків, які камера DRACO на космічному кораблі DART зробила безпосередньо перед ударом. Джерело: ESO

Крім того, наземні спостереження не дають змоги абсолютно точно визначити нові орбітальні параметри Диморфа — похибка вимірювань становить приблизно 10%. Також вченим невідомі значення маси Діморфа і його внутрішня будова. Але ж ці дані вкрай важливі для того, щоб оцінити всі наслідки удару. У майбутньому, точне знання того, як поводяться небесні тіла в момент зіткнення, можуть стати в нагоді людству для захисту нашої планети від небажаного космічного гостя.

Відповіді на всі перераховані питання можна отримати лише в один спосіб — відправивши до Діморфа та Дідима космічного детектива, який ретельно вивчить обидва тіла й оцінить наслідки зіткнення з DART. Саме цим і займеться місія Hera.

Технічнe влаштування Hera

Hera був створений німецькою компанією OHB (вона відповідала за модуль корисного навантаження) та італійською Avia (вона побудувала руховий модуль) на замовлення Європейського комічного агентства. Апарат має кубічну форму. Його розміри (без урахування сонячних батарей) становлять 1,6×1,6×1,7 метра, маса — 1128 кг.

Місія Hera в уявленні художника. Джерело: ESA

Наукова начинка Hera складається з 11 інструментів. До її складу входять камери, спектрометри та лідар. З їхньою допомогою апарат картографує поверхню обох астероїдів, визначить її хімічний склад, а також виміряє їхні орбітальні характеристики.

Вельми цікавим доповненням до місії є пара кубсатів Milani та Juventas. Вони стануть першими апаратами такого класу, відправленими ESA в міжпланетний простір. Після того як Hera досягне цілі, кубсати відокремляться від основного апарата і розпочнуть виконання своїх наукових програм.

Головним науковим інструментом Juventas є радар JuRa, за допомогою якого він вивчить внутрішню будову Діморфа. Наприкінці його місії, інженери спробують посадити кубсат на поверхню астероїда. У разі успіху, після цього Juventas активує свій другий за важливістю науковий інструмент — гравіметр GRASS. Він повинен буде зафіксувати будь-які зрушення в поверхневій гравітації, викликані впливом Дідима. Очікується, що зібрані GRASS дані дадуть змогу визначити точну масу Діморфа.

Модель кубсата Juventas у випробувальній камері. Джерело: ESA-P. de Maagt

Що стосується Milani, то його основним інструментом є мультиспектральна камера ASPECT. З її допомогою апарат зможе картографувати поверхню астероїдів з роздільною здатністю до 1 метра. Також на його борту розміщено інструменти, які дадуть змогу зареєструвати частинки астероїдного пилу і визначити наявність у них летких речовин, наприклад, води. Наприкінці своєї місії Milani також спробує здійснити посадку на поверхню Діморфа.

План польоту Hera

Спочатку Hera планувалося запустити за допомогою нової європейської ракети Ariane 6. Однак через затримки з її введенням в експлуатацію, ESA довелося скористатися послугами SpaceX. Місія буде відправлена в космос ракетою Falcon 9.

Запуск Hera запланований на 7 жовтня 2024 року. На шляху до своєї цілі апарат виконає проліт Марса, щоб скористатися його гравітацією для прискорення. Рандеву з Червоною планетою відбудеться в березні 2025 року. Hera пролетить на відстані 6 тисяч кілометрів від її поверхні та на відстані всього тисячі кілометрів від поверхні супутника Деймоса. Під час прольоту фахівці місії активують інструменти апарата, щоб провести тестові вимірювання і, за необхідності, відкалібрувати їх.

Зустріч із Марсом прискорить Hera. Якщо все пройде за планом, апарат досягне пари астероїдів у грудні 2026 року. Після цього ми нарешті дізнаємося, наскільки сильно зіткнення з DART змінило Діморф.

Камінь віком 2 млрд років відкрив таємницю марсіанського життя
Погляд у молодість Чумацького Шляху: James Webb зазнімкував зоряне надскупчення
Космічні пригоди незалежної України: 7 найкращих письменників-фантастів
Ухилилася від кулі: запуск ракети Vulcan мало не завершився аварією
James Webb розкрив хімічну загадку на супутнику Плутона
Залишені на Землі астронавти Crew-9 засмутилися поступкою своїх місць екіпажу Starliner
Екзоастероїди: астроентузіасти допоможуть знайти залишки планетних систем біля мертвих зір
Астрономи відкрили потрійну систему з рекордно малим періодом обертання
Астероїди можуть стати їжею в майбутніх міжпланетних місіях
На Сонці стався найпотужніший спалах цього циклу