През април 2029 г. рядък космически гост ще премине през околоземното пространство.

Астероидът 99942 Апофис – космическа скала с диаметър около 370 метра – ще профучи изключително близо до нас, на по-малко от 32 000 километра от Земята.

Учените са проверявали изчисленията отново и отново и са толкова сигурни, колкото изобщо е възможно да бъдат, че Апофис не представлява непосредствена заплаха за хората на Земята.

Но дали ние не представляваме заплаха за Апофис?

Оказва се обаче, че въпросът може да бъде зададен и наобратно: представляват ли хората на Земята заплаха за Апофис? Колкото и изненадващо да звучи, отговорът е „може би“, показва научно изследване, публикувано в The Planetary Science Journal.

Причината е склонността ни да осейваме околоземното пространство с космически отпадъци. Според физика Джулия Скетино и специалиста по астродинамика Алесандро Роси от Института по приложна физика „Нело Карара“ (IFAC) към Националния съвет за научни изследвания на Италия (CNR) те могат да застрашат уникална научна възможност, която едва ли ще се повтори в обозримо бъдеще.

„Специалист съм както по космическите отпадъци, така и по динамиката на астероидите“, обяснява Роси.

„Затова още от самото начало, когато гледах обичайните анимации на траекторията на Апофис при най-близкото му преминаване покрай Земята, се запитах дали съществува вероятност той да се срещне с огромното количество космически отпадъци, създадени от човека.“

Уникален шанс да видим как Земята променя един астероид

Близкото преминаване на Апофис може съществено да промени представите ни за астероидите.

Когато се озове буквално на космически „хвърлей“ от Земята, гравитацията на нашата планета ще му въздейства достатъчно силно, за да промени въртенето му. Възможно е тя да предизвика свличания по повърхността и дори своеобразни „астероидни трусове“, както и да разкрие какво се крие под външния му слой.

Два космически апарата – мисията RAMSES на Европейската космическа агенция (ESA) и OSIRIS-APEX на NASA – трябва да наблюдават срещата с безпрецедентна досега прецизност.

За учените обаче ще бъде много по-трудно да разчетат настъпилите промени, ако преди наблюденията Апофис получи неочаквано въздействие от друг обект.

Неочакваният риск от космическите отпадъци

Роси и Скетино решават да проверят дали по време на преминаването си през района на геосинхронната орбита (GEO) астероидът би могъл да се срещне с отломки, създадени от човешката космическа дейност. Става дума за област на десетки хиляди километри от Земята.

Първоначално двамата не очакват да открият сериозен повод за притеснение. По-голямата част от космическите отпадъци обикалят значително по-близо до Земята, отколкото ще премине Апофис.

Прогнозираната траектория на Апофис го отвежда безопасно покрай Земята и Луната. (ESA)

„Трябва да призная, че очаквах резултатът да бъде нулев – тоест да няма никакви възможни взаимодействия“, казва Роси. „Изненадах се, когато видях, че някои обекти потенциално могат да се окажат само на няколко километра от астероида.“

Когато изследователите провеждат симулациите, става ясно, че сценарият съвсем не е толкова безпроблемен, колкото са очаквали.

Те моделират траекторията на Апофис, която вече е определена с много висока точност благодарение на многобройните изчисления, както и движението на известните обекти в геосинхронната област. Приблизително на 36 000 километра височина едно орбитално тяло може да се движи в синхрон с въртенето на Земята.

Към симулациите учените добавят и предполагаема популация от малки, невидими и непроследявани отломки, след което моделират различните възможни сценарии.

В повечето случаи не се случва нищо обезпокоително. За изненада на изследователите обаче се оказва, че съществува малка, но напълно реална вероятност обект от геосинхронната област да се сблъска с Апофис.

Това не е сценарий като при DART

Вероятно си спомняте мисията на NASA DART (Double Asteroid Redirection Test), при която космически апарат умишлено се сблъска с астероида Диморф и промени орбитата му. В случая с Апофис обаче не става дума за подобен сценарий.

Учените не се опасяват, че парче космически отпадък би могло значително да отклони Апофис от траекторията му. Самият сблъсък също не би бил непременно катастрофален. Малък кратер или облак от изхвърлен материал дори може да даде на космическите апарати още нещо, което да наблюдават.

Истинският проблем е, че подобен удар може сериозно да затрудни тълкуването на промените, настъпили по време на близкото преминаване.

Учените искат да проследят как земната гравитация ще промени Апофис. Ако малко преди това астероидът претърпи неочакван сблъсък, ще бъде далеч по-трудно да се определи кои промени са причинени от гравитационното въздействие на Земята и кои – от удара.

„Най-важното, което трябва да се подчертае, е, че евентуален удар по астероида няма да промени съществено орбитата му“, обяснява Роси.

„Най-вероятните последици ще бъдат образуването на малък кратер и облак от изхвърлен материал. В зависимост от размерите им и двете явления могат да бъдат засечени от космическите апарати, които от своя страна няма да бъдат застрашени от отломките.

„Възможно е също инструментите, които RAMSES трябва да разположи върху повърхността – гравиметър и сеизмометър – да отчетат сигнал от сблъсъка.“

Опасност от синдром на Кеслер няма

Евентуален сблъсък няма да предизвика и неконтролируема верижна реакция от типа на синдрома на Кеслер, уточнява Роси. За разлика от силно натоварената ниска околоземна орбита, в геостационарната област космическите отпадъци са много по-разредени. Дори при удар от Апофис да се откъснат няколко скални фрагмента, вероятността те на свой ред да се сблъскат с друг обект е малка.

Колко малко знаем за отпадъците във високите орбити

Изследването всъщност насочва вниманието към друг сериозен проблем – колко малко знаем за малките космически отпадъци, които се намират във високите околоземни орбити. Големите обекти се проследяват редовно, но множество по-дребни фрагменти на практика остават невидими.

Роси се надява предстоящото прелитане на Апофис да даде допълнителен тласък на усилията за по-подробното им проследяване преди 2029 г.

На въпроса дали срещата с астероида трябва да ускори по-пълното проучване на космическите отпадъци във високите орбити, той отговаря утвърдително.

„През следващите няколко години в рамките на европейската система за космическо наблюдение ще бъдат въведени нови наблюдателни телескопи… [Те] ще бъдат използвани именно за да разширят знанията ни за обектите във високите околоземни орбити.“

Резултатите от изследването са публикувани в The Planetary Science Journal.

Източник: Science Alert; превод и редакция: Владимир Тодоров