Проліт Апофіса: Чи втратить NASA цю унікальну можливість?

Втрата унікальної можливості тисячолітнього експерименту

У квітні 2029 року астероїд Апофіс діаметром 370 метрів пролетить повз Землю на відстані приблизно 31 600 км — ближче, ніж багато геостаціонарних супутників. Він на короткий час стане одним з найяскравіших об’єктів на нічному небі, видимим для спостерігачів по всьому світу. Що важливо, ця близька зустріч надає безпрецедентну можливість дослідити внутрішню структуру великого об’єкта поблизу Землі (NEO), удосконалити технології планетарної оборони та перевірити стратегії відхилення.

«Природа пропонує нам неймовірно рідкісний експеримент», — зазначив фахівець з астероїдів MIT Річард Бінзел. «Ми можемо не побачити такого прольоту ще 7500 років».

Проте провідна місія NASA — OSIRIS-Apex — під загрозою через пропозицію бюджету Білого дому на 2026 фінансовий рік. Якщо її скасують, агентство ризикує втратити цю історичну подію на користь інших космічних агенцій або приватних команд.

Планетарна оборона: історія та сучасний стан

З моменту, коли Конгрес вперше запровадив мандат на відстеження NEO у 2005 році, NASA виявила понад 26 000 об’єктів у межах 30 мільйонів миль від орбіти Землі. У 2016 році агентство створило Офіс координації планетарної оборони (PDCO). Ключові програми включають:

• NEO Surveyor (запуск ≥ вересень 2027): 50-сантиметровий інфрачервоний телескоп, оптимізований для виявлення астероїдів діаметром понад 140 м в діапазоні 4–10 мкм.
• DART (2021–2022): 610-кілограмовий імпактор, який змінив орбіту Диморфоса приблизно на 1% — доказ кінетичного відхилення.
• Обсерваторія Вери С. Рубін: 8,4-метровий оптичний телескоп (раніше LSST), який, як очікується, щорічно каталогізуватиме тисячі нових NEO.

Однак звіт Офісу генерального інспектора NASA за 2024 рік підкреслює обмеженість ресурсів, відсутність детальних стратегічних планів та конкуренцію з боку провідних наукових місій. Колишній астронавт Ед Лю (Фонд B612) акцентує увагу на двох основних складових ефективної оборони:

1. Виявлення та визначення орбіти: Швидка обробка даних, моделювання орбіти та публічна прозорість.
2. Демонстрації відхилення: Місії проти більших, структурно різноманітних астероїдів, ніж Диморфос.

Про Апофіс: Хондритний «вбивця» з обмеженим часом

Відкритий у 2004 році за допомогою 0,9-метрового телескопа на Кітт-Пік, Апофіс обертається навколо Сонця приблизно кожні 323 дні, перетинаючи шлях Землі кожні вісім років. При діаметрі близько 370 м він несе близько 300 разів більше кінетичної енергії, ніж подія в Тунгусці 1908 року. Класифікований як звичайний хондрит, він, ймовірно, складається з силікатних частинок розміром від міліметрів до сантиметрів, пов’язаних металом і органічними сполуками.

Критична зустріч 13 квітня 2029 року піддасть Апофіс приливному крутному моменту приблизно 10^–6 Н/м², що достатньо для незначної зміни його швидкості обертання та внутрішніх напружень. Вимірювання цієї реакції можуть виявити пористість, зчеплення та шаруватість — дані, важливі для моделювання сценаріїв відхилення або руйнування.

Переслідування Апофіса: висока цінність OSIRIS-Apex

Після місії з Бенну, основний космічний апарат OSIRIS-REx (вага ~800 кг у сухому вигляді) знаходиться в хорошому стані, живиться від двох сонячних панелей площею 7 м², які виробляють приблизно 1,3 кВт. Його інструментальний комплекс включає:

• OCAMS (Оптичний камеральний комплекс): 20-сантиметровий телескоп для зображень з роздільною здатністю 5 см/піксель на відстані 1 км.
• OLA (Лазерний альтиметр): точність вимірювання відстані 2 см на відстані до 2 км.
• OTES (Спектрометр термічного випромінювання): спектральний діапазон 100–3500 см^–1.
• REXIS (Спектрометр рентгенівського зображення): картографування елементного складу.

NASA затвердила його перепрофілювання в OSIRIS-Apex три роки тому, з двома маневрами ΔV приблизно 300 м/с для націлювання на Апофіс після прольоту в 2029 році. Apex проведе 18-місячний етап зближення для збору:

• Високоякісної топографії до/після зустрічі із Землею.
• Сейсмічних даних за допомогою розгорнутого геофона для вимірювання внутрішньої реакції.
• Картування гравітаційного поля через радіонаукові експерименти (транспондер у Ka-діапазоні).

Однак бюджет адміністрації Трампа на 2026 рік скасував операції Apex (економія приблизно 14,5 млн доларів на рік) — це мізерна частка (<0,1%) від бюджету NASA у 25 млрд доларів. Конгрес вирішить долю Apex, але часу залишилося обмаль.

Технічний аналіз: операції та наукові цілі OSIRIS-Apex

Траєкторія та двигун: Apex використовуватиме основний двигун з високим імпульсом (I_sp ~320 с) та чотири реакційні двигуни. Ключові маневри:

• 2025–26: маневр у глибокому космосі — ΔV 150 м/с.
• 2028: вхідний маневр для прольоту Апофіса — ΔV приблизно 120 м/с.
• 2029–31: утримання на відстані 5 км; розгортання двох сейсмічних пакетів за допомогою холодногазових актуаторів.

Обробка даних та зв’язок: 150 Гб твердотільний рекордер; 2 × 20 Вт передавачі у Ka-діапазоні — до 150 Мбіт/с до антен DSN 34 м. Затримка наукових даних приблизно 24 години, що дозволяє проводити аналіз стресової реакції Апофіса в режимі близькому до реального часу.

Глобальні та комерційні зусилля для розвідки Апофіса

У той час як зобов’язання NASA невизначене, інші установи готуються:

• RAMSES від ESA: Приблизно 500-кілограмовий орбітальний апарат на гідразиновому паливі, запуск у квітні 2028 року. Мета — моделювання форми до та після прольоту, оцінка пилової обстановки та вимірювання ефекту Ярковського. Рішення очікується на міністерському голосуванні в листопаді 2024 року.
• Destiny+ від JAXA: 950-кілограмовий космічний апарат з сонячним електричним двигуном. Він пролетить повз 3200 Фаетон (2028), а потім Апофіс (лютий 2029), захоплюючи зображення з кількох ракурсів, але лише під час швидкого прольоту.
• Комерційна розвідка: Індустрія оцінює, що місія малих супутників вартістю близько 200–250 млн доларів може забезпечити високоякісні зображення та сейсмічні дані за допомогою стандартних 12U космічних платформ та спільного запуску на Falcon 9.
• Приватне фінансування: Джаред Айзекман повідомляє про інтерес до фінансування спеціальної місії до Апофіса. CubeSats Janus (по 12 кг кожен) можуть бути оснащені мініатюрними камерами та сейсмометрами за бюджетом менше 50 млн доларів, якщо буде забезпечено середньомасштабне транспортування.

Створення надійної архітектури планетарної оборони

Експерти погоджуються, що, окрім спонтанних прольотів, Землі потрібен систематичний підхід:

• Інтегрована мережа виявлення: Поєднання NEO Surveyor, Вери С. Рубін, космічних оптичних датчиків та оновлень наземного радара (покращення Goldstone на 70 м).
• Трубопровід місій: Від розвідки (Apex/RAMSES) до демонстрацій (наступні місії DART) до оперативних перехоплювачів — кожен етап має бути профінансований та запланований.
• Міжнародна співпраця: Протоколи обміну даними NASA–ESA–JAXA; багатосторонні фонди для критичних місій.
• Партнерства між державним і приватним секторами: Створення ринку для комерційних послуг NEO — зображення, оновлення орбіти, кінетичні імпакторні платформи.

«Нам потрібна готова індустрія планетарної оборони, а не епізодичні демонстрації», — підкреслює Боббі Браун, керівник космічних досліджень в Johns Hopkins APL.

Висновок: визначальний момент для космічної політики

Близький проліт Апофіса у 2029 році є унікальною науковою та оборонною можливістю. Перепрофільовані космічні апарати, такі як OSIRIS-Apex, можуть відкрити таємниці внутрішньої структури астероїдів і підтвердити тактики відхилення. Якщо NASA відступить, Європа, Японія або приватні компанії можуть взяти на себе ініціативу — проте координація, фінансування та готовність технологій залишаються перешкодами. Конгрес та глобальні партнери повинні діяти швидко, щоб людство не втратило цю рідкісну космічну можливість.