Космічний слідопит: все, що варто знати про місію Hera

7 жовтня з космодрому на мисі Канаверал планується запуск ракети Falcon 9. Ця ракета виведе в космос європейський апарат Hera, завданням якого є вивчення подвійного астероїда Дідим. Цей астероїд став об'єктом рукотворного бомбардування в 2022 році. У нашій статті ми розглянемо всі важливі аспекти цієї місії та її потенційний внесок у захист Землі від загроз з космосу.

Протягом мільярда років наша планета зазнавала численних ударів від різних космічних об'єктів, які не раз змінювали хід її історії. Яскравим прикладом є падіння астероїда, що відбулося 66 мільйонів років тому, внаслідок якого вимерли всі наземні динозаври.

У 2022 році людство вперше завдало удару у відповідь. Побудований NASA зонд DART, навмисно протаранив 150-метровий астероїд Діморф, який є супутником більшого 780-метрового астероїда Дідим. Метою цього експерименту було вивчення можливості зміни орбіти небесного тіла, що загрожує Землі, шляхом кінетичного впливу.

Наслідки бомбардування, за яким стежили як наземні обсерваторії, так і космічні телескопи, набагато перевершили очікування фахівців. За найскромнішими оцінками, удар вибив не менше тисячі тонн речовини з поверхні астероїда. У нього також з'явився довгий пиловий хвіст (який пізніше розділився) протяжністю в 10 тисяч км.

Окрім того, удар значно вплинув на орбітальні характеристики Діморфи. Перед зіткненням його обертальний період навколо Дідима становив 11 годин і 55 хвилин, але після удару він зменшився приблизно на 33 хвилини.

Попри те, що науковці зібрали значний обсяг інформації під час зіткнення DART з астероїдом, багато запитань залишаються без відповідей. Наприклад, досі неясно, чи з’явився на поверхні Діморфа кратер. Комп’ютерні моделі вказують на те, що удар міг змінити форму астероїда в цілому. Якщо це так, то на його поверхні не повинно бути жодного кратера.

Крім того, наземні спостереження не дозволяють абсолютно точно встановити нові орбітальні параметри Диморфа — похибка вимірювань складає близько 10%. Також вченим не відомі маса Діморфа та його внутрішня структура. Ці дані є надзвичайно важливими для оцінки всіх наслідків удару. У майбутньому точне розуміння поведінки небесних тіл під час зіткнень може стати в нагоді людству для захисту нашої планети від небажаних космічних об'єктів.

Відповіді на всі перераховані питання можна отримати лише в один спосіб -- відправивши до Діморфа та Дідима космічного детектива, який ретельно вивчить обидва тіла й оцінить наслідки зіткнення з DART. Саме цим і займеться місія Hera.

Hera був створений німецькою компанією OHB (вона відповідала за модуль корисного навантаження) та італійською Avia (вона побудувала руховий модуль) на замовлення Європейського комічного агентства. Апарат має кубічну форму. Його розміри (без урахування сонячних батарей) становлять 1,6×1,6×1,7 метра, маса -- 1128 кг.

Наукове обладнання місії Hera включає 11 різноманітних інструментів. Серед них є камери, спектрометри та лідар. Завдяки цим технологіям апарат зможе картографувати поверхні обох астероїдів, аналізувати їх хімічний склад і вимірювати їх орбітальні характеристики.

Вельми цікавим доповненням до місії є пара кубсатів Milani та Juventas. Вони стануть першими апаратами такого класу, відправленими ESA в міжпланетний простір. Після того як Hera досягне цілі, кубсати відокремляться від основного апарата і розпочнуть виконання своїх наукових програм.

Основним науковим пристроєм місії Juventas є радар JuRa, який дозволить дослідити внутрішню структуру Діморфа. В завершальний етап своєї місії інженери спробують здійснити посадку кубсата на поверхню астероїда. У разі успішного завершення цього етапу, Juventas активує свій другий за значенням науковий інструмент — гравіметр GRASS. Цей пристрій зафіксує будь-які зміни в поверхневій гравітації, спричинені впливом Дідима. Очікується, що дані, отримані за допомогою GRASS, дозволять точно визначити масу Діморфа.

Що стосується Milani, то його основним інструментом є мультиспектральна камера ASPECT. З її допомогою апарат зможе картографувати поверхню астероїдів з роздільною здатністю до 1 метра. Також на його борту розміщено інструменти, які дадуть змогу зареєструвати частинки астероїдного пилу і визначити наявність у них летких речовин, наприклад, води. Наприкінці своєї місії Milani також спробує здійснити посадку на поверхню Діморфа.

Спочатку Hera планувалося запустити за допомогою нової європейської ракети Ariane 6. Однак через затримки з її введенням в експлуатацію, ESA довелося скористатися послугами SpaceX. Місія буде відправлена в космос ракетою Falcon 9.

Запуск Hera запланований на 7 жовтня 2024 року. На шляху до своєї цілі апарат виконає проліт Марса, щоб скористатися його гравітацією для прискорення. Рандеву з Червоною планетою відбудеться в березні 2025 року. Hera пролетить на відстані 6 тисяч кілометрів від її поверхні та на відстані всього тисячі кілометрів від поверхні супутника Деймоса. Під час прольоту фахівці місії активують інструменти апарата, щоб провести тестові вимірювання і, за необхідності, відкалібрувати їх.

Зустріч із планетою Марс прискорить місію Hera. Якщо все піде за розрахунками, апарат прибуде до кількох астероїдів в грудні 2026 року. Після цього ми зможемо дізнатися, як сильно удар від DART змінив Діморф.