Дослідники вивчили хмари уламків, що утворились внаслідок зіткнення з DART.

Дослідники провели аналіз хмари уламків, що утворилися внаслідок зіткнення апарата DART з астероїдом Диморф у 2022 році. Виявилося, що маса цих уламків значно перевищує масу самого зонда.

11 вересня 2022 року інженери, що працюють у центрі управління польотами в Турині, Італія, надіслали радіосигнал у глибини космосу. Цей сигнал був адресований космічному апарату NASA DART (Double Asteroid Redirection Test), який прямував до астероїда, що знаходиться на відстані понад 5 мільйонів миль. Це повідомлення активувало цикл заздалегідь запланованих команд, у результаті чого невеликий супутник, розміром із коробку для взуття, на ім'я LICIACube, який був наданий Італійським космічним агентством (ASI), від'єднався від DART.

Через п'ятнадцять днів, коли подорож DART закінчилася навмисним лобовим зіткненням з астероїдом Діморф, що знаходиться поблизу Землі, LICIACube пролетів повз астероїд, щоб зробити серію фотографій, надавши дослідникам можливість спостереження за першою в світі демонстрацією відхилення астероїда.

Після детального вивчення зображень, отриманих за допомогою LICIACube, дослідники з NASA та ASI оприлюднили свої висновки у журналі The Planetary Science Journal. Вони повідомили, що внаслідок зіткнення з астероїдом в космос було викинуто приблизно 35,3 мільйона фунтів (16 мільйонів кілограмів) пилу та каміння, що уточнює попередні оцінки, які ґрунтувалися на даних з наземних і космічних спостережень.

Хоча уламки, що відлетіли від астероїда, становили менше 0,5% його загальної маси, вони все одно були в 30 000 разів більшими за масу космічного апарата. Вплив уламків на траєкторію Діморфоса був драматичним: незабаром після зіткнення команда DART визначила, що летючі уламки надали Діморфосу імпульс, у кілька разів сильніший за удар самого космічного апарата.

Ключовим результатом місії DART є те, що компактний і легкий космічний апарат здатен істотно змінити курс астероїда, аналогічного за розмірами й складом до Діморфоса. Цей астероїд належить до типу "купа уламків", що означає, що він являє собою пухке, пористе скупчення скельних матеріалів, які лише слабко взаємодіють між собою під впливом гравітації.

"Ми припускаємо, що багато астероїдів, які наближаються до Землі, мають структуру, схожу на структуру Діморфоса", -- сказав Дейв Гленар, планетолог з Університету Меріленда в окрузі Балтімор, який брав участь у дослідженні. "Тому цей додатковий поштовх від хмари уламків є надзвичайно важливим фактором, який слід враховувати при створенні майбутніх космічних апаратів для відхилення астероїдів від Землі".

NASA обрала астероїд Діморф як об'єкт для своєї місії, оскільки він не представляє загрози для нашої планети. Цей астероїд пов'язаний з більшим об'єктом, що носить ім'я Дідім, і обертається навколо нього в рамках подвійної астероїдної системи, як це робить Місяць навколо Землі. Важливо зазначити, що розташування цієї системи відносно Землі дозволило астрономам точно виміряти тривалість орбіти Діморфа до і після зіткнення.

Наземні та космічні спостереження виявили, що місія DART зменшила орбіту Діморфа на 33 хвилини. Проте ці дані, отримані з відстані 6,8 мільйона миль (10,9 мільйона кілометрів), були занадто далекі для проведення детального аналізу уламків, які утворилися внаслідок удару. Це завдання було покладено на LICIACube.

Дослідницька команда провела аналіз серії з 18 знімків, зроблених LICIAcube. Перші кадри в цій послідовності демонстрували прямий ракурс на LICIAcube. З цього положення хмара була яскраво висвітлена сонячними променями. Під час проліту космічного апарата повз астероїд, камера поверталася так, щоб хмара залишалася в полі зору.

Коли LICIACube озирнувся на астероїд, сонячне світло проникало крізь щільну хмару уламків, і яскравість шлейфу згасла. Це свідчило про те, що шлейф складався переважно з великих частинок -- діаметром близько міліметра або більше -- які відбивають менше світла, ніж дрібні пилові зерна.

Оскільки внутрішні частини хмари були настільки щільними, що повністю закривали огляд, вчені використовували моделі для оцінки кількості частинок, які були приховані від погляду. Дані про інші астероїди, що складаються з уламків, включаючи фрагменти Бенну, доставлені на Землю в 2023 році космічним апаратом OSIRIS-REx NASA, а також лабораторні експерименти допомогли уточнити оцінку.

"Ми визначили, що цей невидимий матеріал складав приблизно 45% від загальної маси хмари," – зазначив Тімоті Стаббс, планетолог з NASA, який був залучений до дослідження.

Хоча DART продемонстрував, що зіткнення з космічним апаратом на великій швидкості може змінити траєкторію астероїда, Стаббс і його колеги зазначають, що різні типи астероїдів, наприклад ті, що складаються з міцнішого, більш щільного матеріалу, можуть по-різному реагувати на удар, подібний до DART.