Знание-сила, 2014 №07

Несколько лет назад президент США распорядился круто изменить национальную космическую программу с тем, чтобы отныне американские космические усилия были направлены не на планировавшееся ранее строительство лунной жилой станции, а на высадку астронавтов на какой-нибудь астероид. Такая высадка будет своего рода репетицией будущей высадки на Марс или, скорее, на один из спутников Марса. Таким образом, космическая программа человечества обогатилась еще одним интересным проектом. Но программа эта и без того не оставляет астероиды своим вниманием.

Вот, к примеру, в июне 2010 года японский космический зонд «Хаябуса» вернул на Землю, пролетая мимо нее, ампулу с материалом, собранным во время посадки на астероид Итокава. Сам зонд сгорел в атмосфере, оставив по себе эффектный фейерверк, но служебный долг выполнил, ампулу вернул, так что про него можно теперь по праву сказать «сгорел на работе». Но он и до того совершенно героически вел себя, этот «космический самурай». Семь долгих лет летел туда и обратно, но задачу свою выполнил, несмотря на многочисленные трудности. Представьте: вопреки тяжелым поломкам все- таки достиг цели и сел на поверхность астероида; потом, преодолев новые и, казалось, совсем уже непреодолимые препятствия, все-таки собрал пробу вещества и взлетел в обратный путь; а под конец, надолго замолчавший и сочтенный уже потерянным безвозвратно, все-таки вдруг отозвался и сообщил ученым, что приближается к матушке-Земле и вот-вот сбросит на нее ампулу с драгоценным грузом.

Японский космический зонд «Хаябуса»

Американский зонд «Dawn»

Американский зонд «Near»

Однако при всем своем героизме, первым в деле изучения астероидов он все-таки не стал. Ибо первым — без всякого драматизма — коснулся поверхности астероида американский зонд «Near». Он еще в феврале 2001 года успешно опустился на довольно крупный астероид Эрос и даже передал некоторую информацию о нем. Но увы — через две недели замолчал и больше на зов Земли никогда уже не отзывался. Однако с тех пор многие другие космические зонды, — правда, запущенные к другим целям, но пролетавшие по пути мимо разных астероидов, — передавали на Землю их фотоснимки. О запущенной Европейским космическим агентством «Розетте» и американском зонде «Dawn», запущенном еще в 2007 году, благополучно пролетевшем мимо Марса и астероида Весты, а ныне летящем к другому астероиду, Церере, мы уже рассказывали (см. «3-С», № 7/13 и № 6/14). А тем временем специалисты НАСА рассчитали, что первый полет людей на астероид, согласно руководящим указаниям президента Обамы, станет возможным уже в 2020 году, когда к Земле приблизится небольшой космический обломок, зарегистрированный в астрономических каталогах как 2009 OS5. Правда, диаметр этого обломка всего каких-нибудь 60 метров, так что астронавтам с их кораблем может оказаться там тесновато, но будем надеяться, что Обама им поможет.

Зачем, однако, они нужны человечеству, все эти пролеты, облеты, фотографии, высадки и вообще изучение астероидов и метеоритов? Ну, летают себе эти миллионы древних обломков по орбитам меж Марсом и Юпитером, — так и пусть себе летают, нет? Да, оказывается, нет. Астероиды могут немало поведать науке и помочь ей решить многие загадки. Вот, например, в одном из них были недавно обнаружены включения таких химических элементов, которые он мог заполучить только при взрыве неподалеку от него какой-нибудь сверхновой звезды. Это позволяет — или даже заставляет — думать, что одна такая звезда взорвалась вблизи того газопылевого облака, из которого некогда образовались Солнце, его планеты и астероиды с метеоритами в качестве неиспользованных остатков. Иными словами, изучение астероидов с метеоритами, прежде всего их химического состава, дает науке бесценные сведения об истории формирования Солнечной системы — потому, что только в астероидах эти сведения и сохранились. Их химический состав иногда включает даже аминокислоты — молекулы, из которых составлены белки, эта основа жизни, и некоторые ученые предполагают, что именно астероиды могли занести на Землю первичные кирпичики жизни. Ну, и потом астероиды интересны науке также сами по себе. Конечно, планеты куда больше и интересней, но и у этих малюток есть своя жизнь, и порой весьма любопытная. Это не просто мертвые куски камня — у них есть своя динамика и своя способность развиваться. И даже — вы не поверите — способность «размножаться»! Да, астероиды могут рождать новые астероиды. Такую гипотезу высказал несколько лет назад американский ученый Даниэль Ширез, и о ней стоит рассказать чуть подробнее.

Дело в том, что подавляющее большинство астероидов (а в промежутке между Юпитером и Марсом, и в околоземном и еще более близком к Солнцу пространстве их число составляет, можно думать, миллионы) — это не те сплошные каменные громадины, какими мы их себе обычно представляем, а скопления не очень больших (размером от метров до сантиметров) камней, удерживаемых вместе гравитационным притяжением. Расчеты Ширеза показали, что такие скопления, если они имеют размер не больше 10 километров в поперечнике, под воздействием солнечных лучей неизбежно претерпевают так называемое центробежное расщепление, а именно: поглощая солнечное тепло с одной стороны и переизлучая его с другой, они постепенно приходят в медленное вращение, которое за миллионы лет может ускориться настолько, что гравитация уже не может удержать внешнюю, слишком быстро вращающуюся часть камней, и они отрываются. Происходит что- то вроде деления клетки, и возникает пара астероидов. Поначалу они держатся рядом, обращаясь вокруг общего центра, который движется вокруг Солнца по прежней орбите. Но если второй астероид достаточно мал, он постепенно удаляется от первого, и тогда они начинают обращаться вокруг Солнца по несколько разным орбитам, лишь изредка сближаясь снова в пространстве. По расчетам Ширеза, это происходит, если масса малого астероида составляет меньше 60 % массы большого.

Пояс Койперо