Ученые Самарского университета им. Королева (СФУ) и Института космических исследований РАН разработали простой и экономичный план исследовательской миссии к летящему в сторону Земли астероиду Апофис. 13 апреля 2029 года он должен пройти на минимальном расстоянии от нашей планеты — примерно в 30 тыс. км.
Специалисты предложили направить для изучения астероида обсерваторию «Спектр-Рентген-Гамма» («Спектр-РГ»), запущенную в космос в 2019 году и оснащенную двумя рентгеновскими телескопами. 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, дальше все сделают законы небесной механики.
Предложенный план позволяет отказаться от разработки и создания нового космического аппарата и затрат на его запуск в космос, при этом отечественная наука сможет получить уникальные подробные данные по Апофису.
За исходную орбиту для старта миссии была взята та, на которой сейчас находится «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.
По мнению специалистов, использование обсерватории позволит провести эффективное исследование астероида с минимальными затратами. После пролета Апофиса и передачи на Землю полученных данных обсерватория, в случае необходимости, сможет вернуться на свою прежнюю орбиту для выполнения новых задач.
Как показали расчеты, 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 Апофиса, что по космическим меркам является весьма малым расстоянием. После сближения с астероидом «Спектр-СГ» пролетит вблизи точки либрации L1 системы Солнце-Земля, а затем отправится к Земле.
Согласно другому, чуть менее экономичному варианту, миссия стартует 24 августа 2027 года. Аппарат получит импульс величиной всего 0,1 м/с и спустя почти девять месяцев выйдет на новую орбиту, после чего 5 сентября 2028 года следует еще одно кратковременное включение двигателей, и аппарат переводится на окончательную траекторию сближения с астероидом. В этом случае встреча Апофиса и «Спектра-СГ» состоится не 13-го, а 14 апреля, на следующий день после его пролета мимо Земли, но эта встреча будет очень и очень близкой.
Минус этой схемы в том, 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.
Эти схемы миссии к Апофису, по мнению авторов идеи, абсолютно реальны и вполне реализуемы в случае необходимости. Кроме того, подобный концепт можно применить и для других исследовательских миссий будущего.
Ранее мы писали, что бразильский исследователь предложил использовать приблизительные орбиты астероидов как навигационный «трамплин» к Марсу.
