Более 30 000 астероидов движутся по траекториям, которые приближают их к Земле. Некоторые из них представляют собой гигантские валуны, способные врезаться в нашу планету, а другие — маленькие камни, известные как мини-луны, безвредно движущиеся рядом с Землей. Ричард Бинзел, астроном из Массачусетского технологического института (MIT), уже полвека посвятил свою карьеру их изучению.
Live Science поговорил с Бинзелом о мини-лунах и о том, как эти маленькие камни могут в конечном итоге помочь человечеству совершить первое путешествие на Марс.
Кайли Прайс: Расскажите, как вы заинтересовались мини-лунами и околоземными астероидами.
Ричард Бинзел: Свою первую статью об астероидах я опубликовал 50 лет назад. В то время, когда я начал интересоваться наукой, астероиды были практически не изучены и не получили должного признания за свой научный потенциал, поэтому эта область показалась мне плодотворной для развития экспертных знаний.
КП: Что делает мини-луны такими привлекательными в качестве ступеньки в межпланетных исследованиях?
РБ: Мини-луны привлекательны тем, что до них так легко добраться с минимальными двигательными установками. Кроме того, они предоставляют фантастическую возможность для тестирования технологий и оценки того, как мы можем использовать ресурсы и пространство для дальнейшего освоения человеком.
КП: Можете ли вы объяснить мне уравнение «тирании ракеты»?
РБ: Уравнение «тирании ракеты» заключается в том, что если вам нужно топливо в космосе, вам придется запускать его с Земли. И вам нужно топливо, чтобы запустить это топливо. Так что существует точка убывающей отдачи от того, сколько маневров в космосе вы можете совершить просто за счет того, сколько топлива вы можете поднять с поверхности Земли.
КП: Похоже на замкнутый круг. То есть, когда космический корабль становится тяжелее, вам приходится добавлять больше топлива?
РБ: Да, именно так. Приведу пример. Одной из миссий, над которой я работал, была миссия New Horizons к Плутону, которая была пролетной. Причина, по которой это был пролет, заключается в том, что мы хотели добраться туда за разумное время — около девяти лет, — потому что, во-первых, мы хотели бы быть живыми, когда он туда доберется, а во-вторых, космические аппараты не работают вечно. Короче говоря, даже с самой большой из имеющихся ракет наш космический корабль не мог нести достаточно топлива, чтобы остановиться, замедлиться и выйти на орбиту, когда он туда доберется. Как уже говорилось в уравнении ракеты, если вы собираетесь добраться туда за десять лет, вы не сможете отправить туда достаточно топлива. Вы используете так много топлива, чтобы ускориться, чтобы добраться туда, что не сможете запустить достаточно топлива, чтобы замедлиться.
КП: Как мы получим это топливо, пока астронавты уже находятся в космосе?
РБ: Мини-луны или ресурсы в космосе избавляют от необходимости запускать топливо с Земли. По сути, все топливо, которое вы можете получить из космических ресурсов, может быть использовано для доставки вас туда, куда вы хотите попасть. Поэтому главный вопрос: сможем ли мы создать заправочные станции в космосе?
Я думаю, что следующий технологический вызов — это демонстрация разработки ресурсов в космосе. SpaceX и, возможно, НАСА хотят начать испытания космической дозаправки, когда у вас есть космический корабль, но есть еще одна ракета, которая запускает, по сути, топливный бак, и вы заправляете свой корабль из него.
Так вот, как перелить топливо из одного контейнера в другой в космосе? Этого еще никогда не делали. Но это совсем другое дело, чем добывать топливо или воду с полюсов Луны, мини-луны или астероида. Я думаю, что это широко открытая, нерешенная технологическая задача — как извлечь ресурсы из объекта или тела в космосе».
Примечание редактора: Вода состоит из кислорода и водорода — двух самых необходимых молекул для ракетного топлива. Подавая на воду электрический ток, ученые могут выделить эти молекулы, а затем превратить их в отдельные сжиженные формы. Когда эти два сжиженных материала соединяются в камере сгорания, водород выступает в качестве топлива, а кислород — в качестве окислителя, и вместе они придают ракете тягу, необходимую для полета в космос. Так что богатые водой астероиды могут стать отличным источником топлива.
КП: Как вы думаете, что может помочь нам обнаружить больше мини-лун в космосе?
РБ: Обследование, обследование, обследование — мы должны искать! Процесс выявления любого возможного опасного астероида, как естественное следствие, приведет к обнаружению мини-лун. Выяснить, что там находится, и убедиться, что в ближайшие десятилетия или столетия астероиды не будут представлять опасности, — это взрослая ответственность, которую мы теперь в состоянии выполнить.
Наиболее богатые водой астероиды или мини-луны, скорее всего, также богаты углеродом, а это делает их очень темными, поэтому они не отражают много солнечного света. Но это преимущество для обзорных телескопов, которые мы можем разместить на орбите, таких как NEO Surveyor, который будет искать астероиды в инфракрасном свете, что означает, что они будут обнаружены по их тепловому сигналу. Темные астероиды теплее и поэтому лучше обнаруживаются космическими телескопами, такими как NEO Surveyor.
Телескоп LSST, или то, что сейчас называется телескопом Веры Рубин, находится на Земле, и поэтому у него есть циклы день-ночь. Он не может смотреть слишком близко к Солнцу.
Но если вы находитесь на орбите [как NEO Surveyor], если вы в космосе, вы можете работать 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Вы можете охватить больше неба, а также ближе к Солнцу, поэтому они дополняют друг друга. Они просто отлично дополняют друг друга для поиска астероидов, которые могут приблизиться к Земле. И это отлично подходит для выявления возможных опасностей. И это идеально для поиска доступных космических ресурсов.
КП: Как вы думаете, как скоро люди станут межпланетным видом?
РБ: Конечно, не в этом десятилетии. Я думаю, что горизонт выхода из колыбели Земля-Луна и достижения хотя бы окрестностей Марса, но не обязательно высадки на Марс, составляет 30 лет.
КП: Какие шаги, по вашему мнению, должны произойти в первую очередь, и где, по-вашему, мини-луны вписываются в этот процесс?
РБ: Первый шаг — это длительные космические полеты за пределы орбиты Земли. Следующий шаг — длительные космические полеты, которые покидают колыбель системы Земля-Луна на несколько месяцев, а затем совершают круговое путешествие на Марс. Вероятно, это будет похоже на «Аполлон-8», который, по сути, совершил полет вокруг Луны и вернулся на Землю.
Я думаю, что мини-луны могут стать первым шагом на пути к выходу из колыбели Земля-Луна, где вместо того, чтобы просто плавать и работать в глубоком космосе, в огромном небытии, есть куда пойти и чем заняться. Так что они могут стать пунктом назначения или буквально ступенькой к Марсу.
Нет комментариев