Напомним: астероид Апофис 13 апреля 2029 года пролетит всего в 32 тысячах километров от Земли. Как говорят специалисты, небесное тело, получившее свое имя в честь древнеегипетского бога мрака, хаоса и разрушения, окажется ближе к планете, чем многие геостационарные спутники. Средний диаметр Апофиса составляет 340 метров, а длина его оси - не менее 450 метров.
Как отмечают ученые, для Земли, а также для космонавтов и спутников никакой опасности нет. Но это событие представляет собой удивительную и совершенно беспрецедентную возможность узнать гораздо больше об Апофисе и подобных ему околоземных астероидах.
Как рассказали в Самарском университете им. Королева, ученые предлагают направить для изучения астероида космическую обсерваторию "Спектр-Рентген-Гамма" ("Спектр-РГ"), запущенную в космос в 2019 году и оснащенную двумя рентгеновскими телескопами. Космические баллистики смоделировали различные варианты возможной миссии к Апофису и рассчитали точную дату и время, когда для отправки обсерватории к астероиду нужно будет лишь на несколько секунд включить двигатели космического аппарата. А дальше все сделают законы небесной механики.
Расчеты и схемы миссии опубликованы в авторитетных научных журналах "Космические исследования" и Solar System Research.
По словам одного из авторов плана, завкафедрой динамики полета и систем управления Самарского университета Ольги Стариновой, за исходную орбиту для старта миссии была взята та, на которой сейчас находится космическая обсерватория "Спектр-РГ". Этот космический аппарат в настоящее время функционирует в окрестности солнечно-земной точки либрации L2, а его основная миссия по изучению Вселенной в рентгеновском диапазоне электромагнитного излучения должна быть завершена в 2026 году.
Ожидается, что по окончании всех задач проекта у обсерватории будет запас характеристической скорости, достаточный для ее перевода на траекторию инвариантного многообразия с последующим пролетом мимо астероида Апофис, который максимально приблизится к Земле 13 апреля 2029 года.
"Использование обсерватории позволит провести эффективное исследование астероида с минимальными затратами - не нужно будет создавать специальный аппарат для этой миссии и запускать его в космос. После пролета Апофиса и передачи на Землю полученных данных обсерватория, в случае необходимости, сможет вернуться на свою прежнюю орбиту для выполнения новых задач", - говорит Ольга Старинова.
Ученые провели расчеты. Так, наиболее экономичный по затратам топлива - вариант со стартом миссии 13 сентября 2028 года. Двигателям обсерватории нужно будет создать импульс величиной всего 1 м/с, после этого космический аппарат перейдет на измененную орбиту и ровно через семь месяцев пролетит на расстоянии 18 тыс. км от центра масс астероида Апофис. По космическим меркам, это, можно сказать, ничто: ранее Апофис исследовали с расстояния 14 млн км. После сближения с астероидом "Спектр-СГ" пролетит вблизи точки либрации L1 системы Солнце - Земля, а затем отправится к Земле.
"Кроме этого варианта миссии, мы также рассчитали такой сценарий перелета, когда обсерватория сможет приблизиться на рекордно близкое расстояние к Апофису - астероид будет пролетать всего лишь в нескольких сотнях километров от обсерватории. Однако в отличие от первого варианта, где достаточно лишь одного импульса двигателей на старте миссии, во втором варианте двигатели нужно будет использовать несколько раз в определенных точках траектории", - отметила ученый.
Как сообщается, согласно этому варианту, миссия стартует 24 августа 2027 года. Аппарат получает импульс величиной всего 0,1 м/с и спустя почти 9 месяцев выходит на новую орбиту, после чего 5 сентября 2028 года следует еще одно кратковременное включение двигателей, и аппарат переводится на окончательную траекторию сближения с астероидом. Правда, в этом варианте встреча Апофиса и "Спектра-СГ" состоится не 13-го, а 14 апреля, на следующий день после его пролета мимо Земли, зато эта встреча будет очень и очень близкой.
Минусом этой схемы является лишь то, что после пролета астероида обсерваторию необходимо будет затормозить для удержания ее вблизи солнечно-земной точки либрации L2. Затраты импульса на такой маневр составят почти 30 м/с. В остальном данные две схемы являются наиболее экономичными и эффективными, в обоих случаях астероид достигается с минимальными затратами топлива, но перелеты имеют разную длительность, подчеркивают российские ученые.