Сергей Собянин в прямом эфире ответит на актуальные вопросы о развитии городаНаучно-популярные медиа рассказывают о том, что исследовательский зонд OSIRIS-REx "осуществил забор образцов грунта с поверхности астероида Бенну". Или не осуществил. По крайней мере, прислал видеозапись попытки, которая на первый взгляд выглядит удачной. Однако подробностей нам сообщают маловато, а ведь там столько интересного! В ситуации разбирался наш научный обозреватель Николай Гринько.
Фото: NASA/Goddard Space Flight Center via AP
Бенну – это околоземный астероид, который открыли в 2013 году. Название для него выбирали буквально всем миром, и победил 9-летний школьник, предложивший использовать имя птицы из египетской мифологии. Астрофизики быстро вычислили, что этот астероид почти идеальной круглой формы, его диаметр – 500 метров, поверхность практически гладкая, усыпанная песком. При этом вероятность его падения на Землю – 1/4000, и NASA считает его наиболее потенциально опасным для нашей планеты объектом.
В 2016 году к Бенну был запущен зонд OSIRIS-REx. Дорога была долгой и заняла почти два года. Еще два года зонт кружился вокруг астероида и за это время составил удивительно подробную карту его поверхности. И вот тут начались неожиданности. Бенну оказался вовсе не гладким песчаным шариком: на нем повсюду разбросаны булыжники размером с морской контейнер.
Казалось бы, что в этом особенного? Дело в том, что в программу зонда входила посадка на астероид (точнее приближение до соприкосновения, посадкой это назвать сложно, поскольку гравитация там крохотная) и забор образцов. Тут еще нужно учесть, что OSIRIS-REx – аппарат не такой уж маленький: по размерам он сопоставим с пассажирской "Газелью".
Фото: NASA/Goddard/University of Arizona/CSA/York/MDA via AP
Для посадки ему нужен довольно большой ровный участок, ведь если при "парковке" он заденет какую-нибудь скалу, то вся миссия может быть загублена.
Ну теперь-то все просто? Конечно, нет. Дело в том, что радиосигнал идет от Земли к зонду примерно 18 минут и еще столько же обратно. То есть ни о каком дистанционном управлении речи идти не может, OSIRIS должен провести всю операцию самостоятельно в автоматическом режиме. Для этого программисты написали специальный алгоритм, несколько дней гоняли его на симуляторах, выискивая и устраняя ошибки, а затем передали его зонду. Дело за малым – сесть и забрать грунт.
Если вы представляете себе, что из зонда выдвигается эдакая механическая рука с пальцами, хватает камни с астероида и складывает в коробочку, то вы абсолютно не правы. То есть манипулятор действительно выдвигается, но это вовсе не рука, а скорее палка с "пластиковым пакетом" и "гранатой" на конце. "Граната" – это баллон с азотом, который взрывается, если им посильнее стукнуть о камень. Некоторые разлетающиеся от взрыва куски камня попадают в открытый "пакет" и… собственно, все. Сбор образцов закончен. Конечно, это грубое приближение, но на деле все примерно так и выглядит.
Фото: NASA
Зонд успешно справился с этой задачей: ткнул щупом в астероид, взорвал газовый баллон и отлетел в сторонку. Осталось выяснить, попало ли что-нибудь в контейнер для сбора образцов. Но и это не так просто! Никаких камер или других датчиков внутри пакета нет, и определить, есть ли в нем камни, можно только по весу. Вопрос: как взвесить пакет в космосе?
Единственно возможный способ выглядит так: OSIRIS-REx немного отлетает от Бенну, запускает маневровый двигатель и начинает раскручиваться. Если образцы в контейнере есть, то масса всего зонда немного увеличилась, а значит, на вращение уйдет чуть больше энергии. Представьте, какой точной должна быть электроника, чтобы почувствовать изменение массы "Газели" всего на 60 граммов (это минимум, который NASA планирует получить)! Если выяснится, что образцов собрать не удалось, то у зонда есть еще два взрывных баллона, а значит, еще две попытки.
После всей этой эквилибристики отправка образцов на Землю кажется детской забавой: зонд просто выстрелит в нашу сторону капсулой с кусочками астероида. И она долетит до Земли примерно… к осени 2023 года. Надеемся, что все пойдет по плану и больше никаких неожиданностей не случится. Хотя…
Гринько Николай
