Астероид Эрос

Сближающиеся с Землей астероиды — группа малых небесных тел, чья орбита имеет в перспективе шанс пересечься с нашей планетой. По известной теории, один с таких астероидов, упав на Землю 65 миллионов лет назад, вызвал вымирание динозавров. И пусть шанс повторения такого события мал, астрономы активно занимаются отслеживанием известных околоземных астероидов и поиском новых. Поэтому не странно, что один из них — астероид (433) Эрос — входит в число наиболее изученных астероидов в Солнечной системе. Он стал первым малым космическим телом, получившим искусственный спутник — зонд NEAR. А посадка зонда на Эрос — первая в мире посадка на астероид.

Характеристики Эроса

Эрос относится к классу астероидов S — так называемым каменным астероидам, материал которых состоит с кремния и металлов. За счет этого они достаточно яркие — самые большие объекты S-класса можно увидеть в обычный бинокль. Такие астероиды также содержат большое количество полезных ископаемых. После анализа состава Эроса, учены снова заговорили всерьез о промышленном освоении космоса. Подстегивают интерес к Эросу и другие его характеристики — а именно:

• Масса Эроса — 6,69·10¹⁵ килограмм, что немного даже для астероида. Однако если учесть размеры астероида — 34,4 километра в диаметре в самом широком месте — то получается, что Эрос достаточно плотный, около 2,67 г/см³. Такую же плотность имел бы алюминиевый монолит похожих размеров. Подобные характеристики имеет и земная кора. К слову, даже при своих небольших размерах, Эрос — второй по величине среди околоземных астероидов.
• Форма Эроса — неправильная, вытянутая и часто сравнивается с арахисом. Из-за этого происходит смещение центра тяжести, что создает крайне интересные эффекты. Двигаясь по своей орбите, Эрос не вращается, как шарообразные тела — а кувыркается, словно катящийся с горки валун. Это также приводит к перепадам силы тяготения. Впрочем, преодолеть ее очень легко. Человек сумел бы покинуть Эрос с помощью толчка ноги.

• Орбитальные характеристики Эроса — его главная достопримечательность. Вокруг Солнца он обращается за 1,7 земного года, вокруг собственной оси — за 5 с половиной часов. Но настоящая особенность Эроса в том, что он принадлежит к группе Амуров — астероидов, орбита которых схожа с земной, но пролегает дальше от Солнца. Так, ни один с амуров не может приблизиться к Солнцу ближе, чем на 1,017 «стандартного» расстояния от Солнца к Земле — астрономическую единицу. К слову, Земля и сама может отдалиться от Солнца на такую дистанцию — когда достигает афелия, максимального расстояния от светила. Происходит это в середине лета, между 3 и 7 июля.

Открытие и исследование Эроса

Первичный этап

Открыли астероид Эрос 13 августа 1898 года сразу два астронома — немец Гюстав Витт и француз Огюст Шарлуа.  Первенство в итоге было признано за Виттом, хотя тот открыл Эрос совершенно случайно — во время изучения другого астероида в берлинской обсерватории Урания. Гюстав Витт, будучи больше теоретиком астрономии, нежели практиком, сделал великое открытия — Эрос стал первым открытым малым телом, находящимся вне Главного пояса астероидов.

Из-за своей близости к Земле, Эросу суждено было стать одним из наиболее изучаемых астероидов. В 1902 году ученые в Арекипской обсерватории определили время вращения Эроса вокруг оси, наблюдая за изменениями в его яркости. Когда же в 1900-1901 годах астероид и Земля оказались на одной линии, астрономы всего мира вместе пытались вычислить его расстояние к нему. Подобные исследования в 1930-1931 годах проводил британский астроном Гарольд Джонс. Во время наблюдения Эроса он также определил точное значение параллакса Солнца, которое оставалось без поправок вплоть до современной эпохи.

Современный период

С развитием науки, человечество видело Эрос все лучше. Но состав Эроса, подробнейшие снимки его поверхности, а также большинство других известных на сегодняшний день данных были получены благодаря автоматической межпланетной станции NEAR Shoemaker. Аббревиатура, напоминающая английское «близко», расшифровывается как «Встреча с околоземным астероидом». «Фамилию» Shoemaker зонд получил уже после запуска, в честь астронома Юджина Шумейкера, который вложил немало в современное понимание роли астероидов в формировании комет.

Достижения NEAR

С 1997, когда  зонд был запущен, до 2001, года завершения проекта, прошло 5 лет упорной, часто сверхурочной работы ученых и инженеров. Было и немало форс-мажоров. Так, из-за зависания систем управления двигателем, в 2000 году NEAR пролетел мимо Эроса, не сумев закрепиться на орбите. На второй заход понадобился целый год.

Но и получено было в десятки раз больше, чем рассчитывалось изначально. В конце концов, 14 февраля 2000 года NEAR стал первым искусственным спутником астероида в истории. Плодами работы зонда стали:

• 160000 снимков поверхности.
• 11 миллионов результатов лазерного измерения высоты.
• 69 снимков сверхвысокого с деталями до 1 сантиметра — для сравнения, нормой качества космических снимков того времени было 150 метров на пиксель.
• Результаты многочисленных замеров магнитного поля и гравитационного взаимодействия зонда и астероида.
• данные о точном составе Эроса в глубь на 10 сантиметров

Количество деталей позволило не только создать полную карту Эроса, но и 3D-модель астероида. Был опубликован даже 90-секундный фильм, смонтированный со снимков поверхности (смотрите его в конце статьи).

Посадка NEAR

NEAR не только стал спутником Эроса — он еще и сумел на него приземлиться. Решение команды было совершенно спонтанным — после того, как зонд выполнил свою миссию, его можно было и забросить. В итоге именно посадка стала источником немаловажных открытий.

«Приземлить» зонд на NEAR было сложно не только из-за несовершенства дистанционного управления в космических масштабах. Мешало и само устройство зонда: кроме отсутствия посадочных приспособлений, солнечные батареи и антенна NEAR были закреплены неподвижно относительно корпуса. Повернув аппарат не туда, можно было лишиться не только связи, но и самого аппарата. Усложнял все маленький остаток топлива — второго шанса, как в случае с «промазыванием» мимо Эроса, могло и не представиться.

Но все получилось. 12 февраля 2001 года зонд успешно опустился на поверхность Эроса, поставив очередной рекорд — скорость снижения составляла всего лишь 3,5 м/с, тем самым став одной с мягчайших посадок в истории исследования космоса. Для сравнения, скорость снижения парашютиста с открытым парашютом — 5 м/с. Хотя камера уткнулась в грунт астероида, рентгенографический спектрометр — устройство, помогающее определить состав вещества при его облучении — остался в строю. Так NEAR сделал глубокий анализ пород Эроса.

Не менее важным результатом работы NEAR был полученный опыт. Спектрометр впервые был использован вне пределов Земли и прекрасно показал себя в анализе инопланетных веществ. Позже, такие же устройства использовались легендарными марсоходами Opportunity и Curiosity.

Интересный факт — стоимость проекта запуска зонда вместе с его обслуживанием составила 223 миллиона долларов. Столько же денег было собрано за первые два дня премьеры фильма «Хоббит».

Особенности Эроса

Из-за того, что Эрос — это один из наиболее тщательно изученных астероидов, на нем обнаружили немало необычных явлений и даже аномалий. Среди них можно выделить:

• Температурный режим Эроса. Из-за близости к Солнцу, астероид может как и прогреваться до +100 °C «летом», так и охлаждаться до −150 °C «зимой». Из-за таких перепадов температур была потеряна связь с NEAR в апреле 2001 — зонд попросту разрушился.
• Возраст астероида — 4,6 миллиарда лет, что делает его свидетелем древнейших процессов в Солнечной системе. Кроме того, в отличие от материала остальных астероидов своего класса, породы Эроса лишены серы — а это значит, что в свое время он разогревался свыше 1000 °C. Объяснить это можно по-разному: либо сильное столкновение с другим астероидом в прошлом, либо же участие в незавершенных процессах планетообразования.
• «Место рождения» Эроса находится между Юпитером и Марсом. Преодолеть расстояние до Земли ему помогли случайные столкновения с другими телами.
• На Эросе есть необычные, квадратные астероиды, а также борозды, похожие на знаменитые Марсианские каналы, что доказывает целостность астероида. Этим он качественно отличается от других астероидов, «куч щебня», представляющих собой груду сдерживаемых гравитацией обломков.
• Еще одна примечательная аномалия — наличие на Эросе россыпей около миллиона камней разного размера. В то же время весь астероид испещрен метеоритными кратерами. Их насчитывается свыше 100 тысяч — если считать только те, которые больше 15 метров в диаметре! При столкновении метеоритов со столь малым телом, как Эрос, камни и пыль должны были бы разлетаться во все стороны. Здесь же они остались на месте. Это наблюдение изменило восприятие астрономами того, как происходят столкновения астероидов в космосе.

Отдельного упоминания стоит ценность ископаемых, которые находятся на Эросе. В приблизительных оценках, Эрос содержит больше золота, серебра, меди и прочих ценных ископаемых, чем человечество добыло за всю свою историю.  Стоит также учитывать то, что Эрос не проходил стадию активного плавления, как наша планета — и когда земная кора содержит ничтожно малую долю металлов, то в астероиде они распределены равномерно.

Интересный факт — за Эрос как-то судились. Подал в суд на NASA за незаконную парковку зонда NEAR американец Грегори Немитц. За нарушение прав на собственность, которые он заявил за год до того, он требовал не так уж и много — двадцать долларов. Так как по международному соглашению от 1967 года запрещает присвоение внеземных тел, суд он проиграл. Однако не стоит воспринимать его как безумца — вся судебная тяжба за астероид Эрос была рекламой его «космического юридического агентства» Orbdev.