Астероид Апофис пролетит в 38 000 км от Земли: репетиция защиты человечества

340-метровый околоземный астероид пройдёт ближе некоторых спутников связи и метеонаблюдения, а международные миссии смогут в реальном времени изучить, как сближение меняет его орбиту и поверхность

13 апреля 2029 года астероид (99942) Апофис пройдёт примерно в 38 000 км от центра Земли — около одной десятой расстояния до Луны. Столкновения не ожидается, но астероиды такого размера подходят к планете настолько близко лишь примерно раз в 7 500 лет. Поэтому предстоящее сближение станет редким естественным экспериментом для планетарной науки и первой глобальной репетицией процедур планетарной защиты.

Апофис, имеющий диаметр около 340 м, был открыт в 2004 году. Его размеры и первоначальные расчёты близкого пролёта сделали этот объект важным для оценки рисков, связанных с астероидами. Теперь учёным предстоит исследовать, как гравитация Земли влияет на астероид.

Скорее всего, Апофис относится к астероидам типа «груда обломков» — рыхлым телам, состоящим из фрагментов, удерживаемых в основном своей гравитацией. Во время пролёта приливные силы Земли могут изменить период вращения астероида, сдвинуть материал на поверхности и вызвать выброс пыли. По расчётам, около 1% поверхности может подвергнуться такому перемещению.

Гравитационное воздействие также повлияет на неопределённость в расчётах дальнейшей траектории и состояние вращения объекта.

Это важно для уточнения эффекта Ярковского — явления, возникающего из-за неравномерного нагрева и теплового излучения поверхности астероида. Со временем оно может значительно смещать орбиту, однако точность расчётов ограничивается неизвестными формой, плотностью, тепловыми свойствами и вращением объекта. После пролёта Апофиса точные измерения траектории могут позволить оценить это орбитальное смещение с точностью почти в 4%. Изменение вращения также повлияет на вращение астероида под воздействием его собственного теплового излучения.

Наблюдения понадобятся не только для уточнения орбиты. Космические аппараты смогут фиксировать изменения поверхности с точностью до сантиметров, отслеживать изменения периода вращения с точностью до часов и регистрировать выбросы пыли. Эти данные помогут проверить модели эволюции рыхлых астероидов и понять, как подобные тела могут вести себя при входе в атмосферу или при столкновении с космическим аппаратом. Последствия падения зависят от плотности, прочности, скорости и угла входа объекта: они определяют высоту разрушения, ударную волну, тепловое воздействие и возможный ущерб на поверхности Земли.

Апофис также позволит проверить подготовку быстрых разведывательных миссий. После открытия потенциально опасного астероида до возможного столкновения иногда могут оставаться считанные годы, тогда как разработка космической миссии может занять более 5 лет. Поэтому специалисты обсуждают ускоренные сценарии миссий на основе малых спутников, уже готовых резервных конструкций и серийных приборов. Наблюдения Апофиса покажут, какие минимальные сведения об астероиде необходимы для оценки риска и выбора способа отклонения.

К Апофису готовятся международные проекты, включая миссию NASA OSIRIS-APEX и миссию Европейского космического агентства RAMSES, возможное участие также рассматривает Китай. Их работу потребуется согласовать, чтобы аппараты не мешали друг другу, а научные группы могли обмениваться данными. Международная сеть предупреждения об астероидах (IAWN) и Консультативная группа по планированию космических миссий (SMPAG) координируют глобальную кампанию наблюдений.

Сближение станет важным этапом и для китайской программы исследования малых тел: запущенная в 2025 году миссия Tianwen-2 должна доставить образцы астероида Камоалева, а в 2029 году Китай планирует испытать технологию удара по астероиду диаметром в несколько десятков метров. В более широком смысле данные об Апофисе помогут подготовить малые и быстрые миссии к множеству объектов, пересекающим пространство между Землёй и Луной.