Моделирование указало на возможную деформацию Диморфа после тарана зондом DART

Планетологи смоделировала столкновение зонда DART с астероидом Диморф и пришли к выводу, что если данное тело обладает малой когезионной прочностью, то удар в него не приведет к образованию обычного кратера. Вместо этого часть вещества астероида будет смещена и выброшена прочь, что приведет к глобальному изменению его формы. Статья опубликована в The Planetary Science Journal.

Проект DART (Double Asteroid Redirection Test) стал первой попыткой экспериментальной проверки одного из методов планетарной защиты. Ожидается, что в ходе контролируемого тарана аппаратом небольшого астероида Диморф, входящего в двойную систему (65803) Дидим, его орбитальный период изменится на 4-7 минут, что будет интерпретироваться как успех. Попытка тарана намечена на 2 октября 2022 года, а в 2027 году до Диморфа доберется станция Hera, которая детально исследует систему и подтвердит изменение орбиты Диморфа.

Сабина Радукан (Sabina D. Raducan) и Мартин Юци (Martin Jutzi) из Бернского университета опубликовали результаты моделирования процесса столкновения объекта типа DART с небольшими сферическими и эллипсоидальными астероидами для оценки возможного исхода подобного события. Ученые исходили из того, что величина изменения орбиты астероида сильно зависит от свойств его поверхности и недр, а астероиды, диаметром менее 50 километров, являются результатом распада более крупного родительского тела. Такие объекты (например, Рюгу или Бенну) могут быть «кучами щебня» — агломератами, удерживаемыми вместе только за счет собственной гравитации или небольших сил сцепления.

Ученые использовали ударную модель, основанную на гидродинамике сглаженных частиц и учитывающую поведение геологических материалов и уплотнение пористого вещества при столкновении. Тело-ударник в модели представляло собой сферу с массой 500 килограммов, плотностью около 1000 килограммов на кубический метр, движущуюся со скоростью 6 километров в секунду. Рассматривалась эволюция астероида в течение 2 часов после ударного воздействия.

Исследователи установили, что события столкновений, где размер ударника составляет менее 1/150 размера цели, могут все равно значительно деформировать плохо связанные между собой астероиды. Чем меньше когезионная прочность вещества астероида, тем больше вещества будет перемещаться (до 20 процентов) или выбрасываться прочь (до 3 процентов), со скоростью, превышающей скорость убегания. Планетологи полагают, что прочность Диморфа меньше 50 Паскалей, если она находится на уровне 10 Паскалей, то удар DART может не привести к образованию классического кратера, а приведет к глобальному изменению формы астероида. При этом угол налета DART на Диморф, вероятно, не окажет значительного влияния на этот процесс.

Подробнее о методах планетарной защиты и том, как будет проходить полет DART, можно узнать в материале «Вломи ему, Дарт!».

Александр Войтюк