Що таке астероїд?
Коротка відповідь:
Астероїди – це невеликі кам’янисті об’єкти, що обертаються навколо Сонця. Хоча астероїди обертаються навколо Сонця як планети, вони набагато менше планет.
Астероїди – це невеликі скелясті об’єкти, що обертаються навколо Сонця. Хоча астероїди обертаються навколо Сонця як планети, вони набагато менше планет.
В нашій сонячній системі багато астероїдів. Більшість з них живуть в головному поясі астероїдів – області між орбітами Марса і Юпітера.
Астероїди тусуються і в інших місцях. Наприклад, деякі астероїди знаходяться на орбітальному шляху планет. Це означає, що астероїд і планета рухаються навколо Сонця по одному і тому ж шляху. На Землі і на деяких інших планетах є такі астероїди.
Звідки взялися астероїди?
Астероїди залишилися від освіти нашої Сонячної системи. Наша Сонячна система виникла близько 4,6 мільярда років тому, коли коллапсировать велику хмару газу і пилу. Коли це сталося, велика частина матеріалу впала в центр хмари та утворила сонце.
Частина конденсується пилу в хмарі перетворилася в планети. Об’єкти в поясі астероїдів ніколи не мали можливості включитися в планети. Це залишки того часу, коли утворилися планети.
Чи всі астероїди однакові?
Нізащо! Оскільки астероїди утворилися в різних місцях на різній відстані від Сонця, немає двох однакових астероїдів. Ось кілька відмінностей між ними:
Астероїди не цілу, як планети. У них нерівні та неправильні форми.
Деякі астероїди мають діаметр в сотні миль, але багато інших – розміром з гальку.
Більшість астероїдів складається з різних видів гірських порід, але деякі містять глини або метали, такі як нікель і залізо.
Зображення трьох астероїдів, Матильди, Гаспри та Іди, демонструють мінливість розміру і форми астероїдів.
Матильда, Гаспра та Іда – три астероїди, які були сфотографовані космічним апаратом НАСА. На цьому зображенні ви можете бачити, що астероїди бувають самих різних форм і розмірів. Зображення надано НАСА / Лабораторія реактивного руху.
Чому ми можемо навчитися в астероїдів?
Оскільки астероїди утворилися одночасно з іншими об’єктами в нашій Сонячній системі, ці космічні камені можуть дати вченим багато інформації про історію планет і Сонця. Вчені можуть дізнатися про астероїди, вивчаючи метеорити: крихітні шматочки астероїдів, які пролетіли через нашу атмосферу і приземлилися на поверхні Землі.
Кілька космічних місій НАСА також пролетіли та спостерігали астероїди. Космічний корабель NEAR Shoemaker приземлився на астероїд Ерос, розташований недалеко від Землі, у 2001 році. Потім космічний корабель Dawn відправився в пояс астероїдів у 2011 році, щоб дослідити другий за величиною об’єкт, Весту. Веста така велика, як маленька планета. У 2012 році Світанок покинула Весту і вийшла на орбіту навколо найбільшого об’єкта в поясі астероїдів, карликової планети Церера.
У 2016 році НАСА запустило космічний корабель OSIRIS-REx, щоб вивчити астероїд Бенну і доставити зразок астероїда назад на Землю! У 2018 році OSIRIS-REx вийшов на орбіту навколо Бенну. Бенну – найменший світ, на орбіті якого коли-небудь рухалися космічні кораблі. OSIRIS-REx витратить два роки на вивчення поверхні Бенну в пошуках кращого місця для взяття проби.
Нова місія
Боулдер і Локхід Мартін очолять нову космічну місію, щоб вперше побачити великим планом таємничий клас об’єктів Сонячної системи: подвійні астероїди.
Ці тіла являють собою пари астероїдів, які обертаються навколо один одного в космосі, як Земля і Місяць. В огляді проєкту 3 вересня НАСА дало офіційний дозвіл на місію Януса, названу на честь дволикого римського бога. Місія вивчить ці пари астероїдів з небаченими раніше деталями.
Це буде момент для двох: у 2022 році команда Януса запустить два ідентичних космічних корабля, які подолають мільйони миль, щоб окремо пролетіти поруч з двома парами подвійних астероїдів. Їх спостереження можуть відкрити нове вікно в те, як ці різноманітні тіла розвиваються і навіть розпадаються з часом, сказав Деніел Шірес, головний дослідник Януса.
«Двійкові астероїди – це один клас об’єктів, для яких у нас немає наукових даних з високою роздільною здатністю, – сказав Шірес, видатний професор факультету аерокосмічної інженерії Енн і Х. Дж. РМЗС в CU Boulder. «Все, що у нас є про них, засноване на наземних спостереженнях, які не дають таких подробиць, як близькість».
За словами Джоша Вуда з Lockheed Martin, ця місія, яка буде коштувати менш як 55 мільйонів доларів в рамках програми NASA SIMPLEx, може також допомогти відкрити нову еру освоєння космосу. Він пояснив, що космічні кораблі-близнюки Януса спроєктований так, щоб бути маленькими та маневровим, кожен розміром з валізу.
«Ми бачимо перевагу в можливості зменшити розміри нашого космічного корабля», – сказав Вуд, керівник проєкту місії. «Завдяки технологічному прогресу ми тепер можемо досліджувати нашу Сонячну систему і розв’язувати наукові питання за допомогою невеликих космічних апаратів».
Янус очолює Університет Колорадо в Боулдері, де базується Шірес, який також буде проводити науковий аналіз зображень і даних для місії. Lockheed Martin буде управляти, будувати та експлуатувати космічний корабель.
Пролітні прольоти
Для Lockheed Martin і Scheeres місія Janus – останній крок в довгій історії зближення з астероїдами. Вони обидва зіграли важливу роль, наприклад, в місії НАСА OSIRIS-REx, яка зараз знаходиться на орбіті астероїда Бенну. Lockheed Martin побудував космічний корабель і підтримує його експлуатацію, а Шірес очолює групу радіотехніки місії.
«Це партнерство втілює в собі два найбільших активів університету в аерокосмічній сфері, – сказав віцеканцлер з досліджень та інновацій Террі Фіз. «Поєднання першокласних досліджень і студентів-дослідників в аерокосмічній галузі в CU Boulder з можливостями галузевих партнерів, таких як Lockheed Martin, дозволяє нам прискорити трансформаційні відкриття на ринку для реального впливу».
Але подвійні астероїди, які становлять близько 15% астероїдів Сонячної системи, додають новий рівень складності в історію про кам’яних уламках в космосі.
«Ми думаємо, що подвійні астероїди утворюються, коли у вас є єдиний астероїд, який обертається так швидко, що все це ділиться на дві частини та проходить цей божевільний танець», – сказав Шірес.
Місія зустрінеться з двома бінарними парами – 1996 FG3 і 1991 VH, кожна з яких продемонструє свій божевільний танець. Пара під назвою 1 991 VH, наприклад, являє собою встановлювальний знак з двох з «місяцем», яка крутиться навколо набагато більшого первинного астероїда по важко передбачуваній схемі.
Команда буде використовувати набір камер для відстеження цієї динаміки з безпрецедентною деталізацією. Крім інших цілей, Шірес і його колеги сподіваються дізнатися більше про те, як рухаються подвійні астероїди – як один навколо одного, так і в космосі.
«Як тільки ми побачимо їх ближче, у нас буде багато питань, на які ми зможемо відповісти, але вони також піднімуть нові питання», – сказав він. «Ми думаємо, що Янус стане стимулом для додаткових місій до подвійних астероїдів».
Маленький і швидкий
Вся місія, додав Вуд, повинна бути максимально гнучкою і витривалою.
Вуд пояснив, що за останнє десятиліття космічні апарати стали менше, оскільки вчені звернулися до космічних апаратів розміром з пінту під назвою CubeSats і SmallSats для збору даних. Такі місії скорочують витрати та час на підготовку коштом використання більш доступних готових запчастин.
Однак космічний корабель-близнюк Януса відправиться далі, ніж будь-яка з цих мініатюрних місій сьогодні. Після зльоту у 2022 році вони спочатку здійснять оборот по орбіті навколо Сонця, а потім повернуться до Землі та прокладуть свій шлях далеко в космос і за межі орбіти Марса. Це довгий шлях для машин, які важать всього близько 36 кг кожна.
«Я думаю, що це відмінна перевірка того, чого можна досягти в аерокосмічній спільноті», – сказав Вуд. «І орієнтована на Колорадо розробка цієї місії, що поєднує в собі космічний талант як CU Boulder, так і Lockheed Martin, є свідченням навичок, наявних в штаті».
І, додав Вуд, команда готова серйозно взятися за місію: до запуску космічного корабля всього за два роки багато чого зробити.
«Ми бачимо, що ця еволюція в бік менших і більш потужних космічних апаратів стане в майбутньому ключовим ринком для наукових місій», – сказав Вуд. «Тепер ми хочемо виконати та показати, що ми можемо це зробити».