13 апреля 2029 года крупный космический объект – астероид 99942 Апофис, достигающий примерно 370 метров в поперечнике, приблизится к Земле на расстояние, являющееся одним из наименьших зафиксированных. Расстояние до нашей планеты составит менее 32 тысяч километров; однако имеющиеся данные указывают на отсутствие риска столкновения с ней. Несмотря на это, недавнее изучение выявило потенциальную возможность взаимодействия астероида с искусственными объектами – космическим мусором, созданными человеческой деятельностью.

К данному заключению пришли физик Джулия Скеттино и эксперт в области небесной механики Алессандро Росси из Института прикладной физики Нелло Каррары Национальной исследовательской организации Италии. Как отметил Росси, который специализируется на динамике астероидов и вопросах космического мусора, идея проведения исследования возникла после просмотра симуляций траектории Апофиса вблизи Земли; он задумался о вероятности пересечения его пути с большим количеством искусственных спутников и обломков, вращающихся вокруг нашей планеты.

Близкий проход астероида Апофис имеет колоссальное значение для науки. Под воздействием гравитационного поля Земли может измениться скорость самовращения небесного тела, произойти осыпание материала с его поверхности, возникнуть некие «астероидные толчки» и, возможно, будет открыт доступ к ранее недоступным внутренним слоям.

За этим явлением будут пристально следить две космические миссии: европейская RAMSES и американская OSIRIS-APEX. Специалисты надеются определить точное влияние гравитации Земли на структуру астероида и его внешнюю оболочку.

Тем не менее, анализ полученной информации способен значительно усложниться, если перед началом наблюдений астероид Апофис подвергнется воздействию извне. Исключительно эту перспективу и намеревались изучить специалисты из Италии.

Исследовательская группа сконцентрировала внимание на зоне геостационарной траектории, находящейся приблизительно в 36 тысячах километров над поверхностью нашей планеты. В этой сфере спутники перемещаются согласованно с вращением Земли, сохраняя относительную неподвижность по отношению к её поверхности. Несмотря на то, что основная масса космического мусора располагается ниже, эксперты решили определить, есть ли шанс столкновения Апофиса с объектами именно в данном районе.

По словам Росси, изначально он предполагал получить отрицательные результаты и полностью исключить какие-либо взаимодействия. Но последующее моделирование продемонстрировало более запутанную картину.

В процессе работы были применены общеизвестные данные о траектории Апофиса, перечень объектов на геостационарной орбите, а также включены вероятностные оценки численности мелких обломков космического мусора, которые в настоящее время не подлежат систематическому наблюдению.

В большинстве рассмотренных ситуаций траектория прохождения астероида оказалась безопасной. Тем не менее, компьютерное моделирование выявило незначительную, но существующую вероятность столкновения одного из объектов на геостационарной орбите с Апофисом.

Специалисты акцентируют внимание на том, что такое событие не создаёт опасности для нашей планеты. Даже в случае контакта он не окажет существенного влияния на траекторию астероида. Масштаб этого явления несоизмерим с проектом NASA DART, целью которого является целенаправленное изменение орбиты Диморфоса.

По словам эксперта Росси, наиболее вероятным исходом станет формирование небольшого углубления на поверхности Апофиса и выброс вещества. Эти процессы могут быть зафиксированы космическими аппаратами, однако сами они вряд ли получат повреждения. При размещении научного оборудования, включая гравиметр и сейсмограф, на астероиде миссией RAMSES, будет возможна регистрация сигнала от столкновения.

Основная сложность заключается не в самом акте соударения, а во влиянии этого события на результаты исследований. Ученые стремятся установить, какие преобразования поверхности и внутренней структуры Апофиса будут вызваны исключительно гравитационным воздействием Земли при сближении. Если же предварительно произойдёт столкновение с космическим мусором, станет затруднительным определение того, какие изменения связаны с земным притяжением, а какие – с последствиями удара.

Специалисты подчеркивают, что данный инцидент не спровоцирует возникновение синдрома Кесслера – цепной реакции образования космического мусора. Геостационарная зона характеризуется гораздо меньшей концентрацией объектов по сравнению с ближними околоземными орбитами, поэтому даже обломки, образовавшиеся в результате столкновения, маловероятно пересекутся с другими аппаратами.

Эксперты утверждают, что данная работа подчеркивает ограниченность имеющихся знаний о количестве мелких фрагментов космического мусора на удалённых высотах. В то время как крупные объекты находятся под постоянным наблюдением, большое количество небольших обломков остаются незамеченными.

Алессандро Росси полагает, что предстоящее сближение астероида Апофиса должно послужить дополнительным импульсом для более детального изучения космического пространства вокруг Земли. В ближайшем будущем европейская система мониторинга космоса EU Space Surveillance System получит новые телескопы наблюдения, которые позволят существенно расширить каталогизацию объектов на далёких орбитах и уменьшить степень неопределённости в преддверии уникальной встречи 2029 года.

Исследование опубликовано в журнале The Planetary Science Journal.