Инженеры испанской компании GMV уверяют, что предупредить столкновение астероида с Землей можно не только за месяцы и годы, до того как оно произойдет, но и значительно позже. Однако для этого требуются новые системы навигации и управления.
Как сбить астероид рядом с Землей
Недавно проведенная миссия DART продемонстрировала возможность изменять орбиту астероидов. Это ключевая технология защиты Земли от столкновения с ними. Но эксперимент, осуществленный NASA, рассчитан в первую очередь на влияние на те небесные тела, орбита которых определена на многие годы вперед.
В то же время существует возможность, что потенциально опасный астероид будет обнаружен всего за несколько месяцев до того, как он столкнется с Землей. Традиционно считается, что в таком случае мы ничего поделать не сможем. Однако инженеры испанской компании GMV, специализирующейся преимущественно на системах управления и навигации спутников, недавно опубликовали исследование, в котором доказали, что это все же возможно.
Три варианта, как осуществить отклонение астероида
Специалисты рассмотрели три возможных варианта смены орбиты астероида: гравитационное воздействие, ядерный взрыв у поверхности и кинетический удар. Первый из них предполагает размещение рядом с небесным камнем космического аппарата, который будет влиять на его траекторию. Но этот способ слишком медленный для того, чтобы применять его, когда до столкновения остаются считанные недели.
Ядерный взрыв как средство изменения орбиты астероида до сих пор не испытан. Он настолько сильный, что использовать его имеет смысл лишь тогда, когда диаметр тела измеряется километрами. А орбиты таких объектов, как правило, известны заранее. Опасность представляют преимущественно более мелкие камни.
К тому же применение ядерного оружия в космосе запрещено международными договоренностями. Поэтому остается кинетическое влияние, которое и применялось в эксперименте DART. На нем исследователи и сосредоточились.
Система управления аппаратом
По словам авторов исследования, основная проблема с отклонением космического камня в сроки, измеряемые в днях, заключается в невозможности определения точных параметров его орбиты и вращения в столь короткое время.
То есть: достаточно быстро запустить снаряд, подобный DART, возможно, а вот для того, чтобы понять, как скорректировать его орбиту так, чтобы удар оказался эффективным, нужны научные исследования, которые могут длиться годами.
Но если разработать систему автономного управления и навигации, эффективнее SMART Nav, примененную на DART, то эффективное поражение астероида становится вполне реальным. Эта система может работать по одному из двух принципов: пропорциональной навигации или интеллектуальной обратной связи.
Обычно используется первый из них. Компьютер зонда-ударника каждую секунду определяет свою позицию и положение цели, а также корректирует траекторию двигателями. Однако такой подход в условиях, когда геометрия и параметры цели выясняются только в процессе выполнения миссии, приводит к перерасходу топлива.
Поэтому специалисты по GMV предлагают применить второй принцип — интеллектуальное предвидение поведения цели. В соответствии с ним, компьютер сначала выстраивает для себя модель геометрии и вращения объекта, то есть выполняет всю работу, которую обычно проводят специалисты на земле, и уже выходя из нее, выстраивает курс так, чтобы двигатели включались только тогда, когда это действительно нужно.
По материалам Рhys.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ ustmagazine
