26 вересня 2022 року інженери NASA спрямували космічний апарат DART прямо в астероїд Діморфос. Це супутник більшого астероїда Дідімос: два кам'яних тіла пов'язані гравітацією і утворюють подвійну систему, обертаючись навколо спільного центру мас. Мета експерименту була простою — перевірити, чи здатен удар змінити орбіту небесного тіла. DART став першою місією людства, що навмисно змінила рух космічного об'єкта.
Перші результати показали очевидний ефект: період обертання Діморфоса навколо Дідімоса скоротився на 33 хвилини — із 12 годин. Але нове дослідження, опубліковане в журналі Science Advances, пішло далі. Дослідники довели: удар змінив орбіту не лише малого супутника, а й усієї подвійної системи навколо Сонця. Раніше жоден рукотворний об'єкт не залишав вимірного сліду на русі небесного тіла навколо зірки.
Уламки подвоїли силу удару
Діморфос — астероїд шириною близько 170 метрів, а Дідімос — близько 800 метрів. Коли DART врізався в меншого з них, у космос вирвалася величезна хмара кам'яних уламків, яка змінила навіть форму астероїда.
Ця хмара понесла власний імпульс, і саме тут криється головна несподіванка: за розрахунками, викид речовини подвоїв поштовх, який дав сам апарат. Науковці називають це коефіцієнтом підсилення імпульсу — у цьому випадку він становив приблизно два.
Сумарний ефект виявився вимірним навіть на масштабі всієї системи. Орбітальний період пари навколо Сонця, що triває 770 днів, скоротився на 0,15 секунди. Швидкість руху змінилася лише на 11,7 мікрометра за секунду — менш ніж на два сантиметри за хвилину.
Це крихітна зміна орбіти, але з часом навіть мізерне відхилення може перерости у значне зміщенняТомас Стетлер, провідний науковець NASA з питань малих тіл Сонячної системи
Зоряні покриття як інструмент вимірювання
Щоб зафіксувати настільки малу зміну, науковцям знадобився особливий метод — спостереження зоряних покриттів. Це моменти, коли астероїд проходить точно перед зіркою і на частку секунди перекриває її світло.
Спостереження таких подій потребує точного розрахунку траєкторії астероїда і кількох наземних станцій, іноді розташованих за десятки кілометрів одна від одної. Успіх залежить від погоди й точного збігу в часі, тому команда покладалася на добровольців-астрономів з усього світу.
Із жовтня 2022 по березень 2025 року вони зафіксували 22 такі покриття. У поєднанні з багаторічними наземними спостереженнями ці дані дозволили обчислити, наскільки саме DART змінив орбіту Дідімоса.
Щільність Діморфоса підказує його походження
Аналіз змін у русі Дідімоса дав дослідникам ще один результат — оцінку щільності обох астероїдів. Виявилося, що Діморфос трохи менш щільний, ніж вважалося раніше.
Це узгоджується з гіпотезою, за якою супутник сформувався з кам'яних уламків, скинутих швидко обертовим Дідімосом. Згодом ці уламки злиплися в окреме тіло — так званий «астероїд-щебінь» (rubble pile), пухку структуру без суцільного кам'яного ядра.
Що далі для планетарного захисту
Дідімос ніколи не перебував на траєкторії зіткнення з Землею, і місія DART не могла й не мала на меті це змінити. Але саме факт вимірної зміни орбіти підтверджує: якщо небезпечний астероїд виявити достатньо завчасно, кінетичний ударник здатен відхилити його шлях.
Ключова умова — вчасне виявлення. Саме тому NASA будує телескоп NEO Surveyor, керований Лабораторією реактивного руху (JPL). Це перший космічний апарат, спроєктований спеціально для пошуку небезпечних навколоземних об'єктів, зокрема темних астероїдів і комет, які погано відбивають видиме світло.
