Asteroid nimadan yasalgan? Asteroidlar. Asteroidlarning fizik xususiyatlari - bolalar uchun tushuntirish

Asteroid - bu quyosh tizimidagi sayyoraga o'xshash nisbatan kichik, toshli kosmik jism. Ko'pgina asteroidlar Quyosh atrofida aylanadi va ularning eng katta klasteri Mars va Yupiter orbitalari orasida joylashgan va asteroid kamari deb ataladi. Eng yirik asteroid Ceres ham shu yerda joylashgan. Uning o'lchamlari 970x940 km, ya'ni deyarli yumaloq shaklda. Ammo o'lchamlari chang zarralari bilan taqqoslanadiganlar ham bor. Asteroidlar, xuddi kometalar kabi, bizning quyosh sistemamiz milliardlab yillar oldin hosil bo'lgan moddaning qoldiqlari.

Olimlar bizning galaktikamizda diametri 1,5 kilometrdan katta bo'lgan yarim milliondan ortiq asteroidlarni topish mumkinligini taxmin qilmoqdalar. So'nggi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, meteoritlar va asteroidlar o'xshash tarkibga ega, shuning uchun asteroidlar meteoritlar hosil bo'lgan jismlar bo'lishi mumkin.

Asteroidlarni o'rganish

Asteroidlarni o'rganish 1781 yilda, Uilyam Gerschel dunyoga Uran sayyorasini kashf qilganidan keyin boshlangan. 18-asr oxirida F. Xaver sayyorani izlagan mashhur astronomlar guruhini toʻpladi. Hisob-kitoblarga ko'ra, Xavera Mars va Yupiter orbitalari orasida joylashgan bo'lishi kerak edi. Dastlab qidiruv hech qanday natija bermadi, lekin 1801 yilda birinchi asteroid - Ceres topildi. Ammo uning kashfiyotchisi italiyalik astronom Piatsi edi, u hatto Xaver guruhiga ham kirmagan. Keyingi bir necha yil ichida yana uchta asteroid topildi: Pallas, Vesta va Juno, keyin qidiruv to'xtatildi. Oradan atigi 30 yil o'tgach, yulduzli osmonni o'rganishga qiziqish bildirgan Karl Lui Xenke yana izlanishlarini davom ettirdi. Bu davrdan beri astronomlar yiliga kamida bitta asteroidni kashf qilishdi.

Asteroidlarning xususiyatlari

Asteroidlar aks ettirilgan quyosh nurlari spektriga ko'ra tasniflanadi: ularning 75% juda quyuq karbonli C sinf asteroidlari, 15% kulrang-kremniyli S sinf asteroidlari, qolgan 10% metall sinf M va boshqa bir qancha noyob turlarni o'z ichiga oladi.

Asteroidlarning tartibsiz shakli ularning yorqinligi faza burchagi oshgani sayin juda tez pasayib borishi bilan ham tasdiqlanadi. Ularning Yerdan uzoqligi va oʻlchamlari kichikligi sababli asteroidlar haqida aniqroq maʼlumotlarni olish ancha muammoli.Asteroidning tortishish kuchi shunchalik kichikki, u ularga oʻziga xos boʻlgan sharsimon shaklni bera olmaydi. barcha sayyoralar. Bu tortishish singan asteroidlarga tegmasdan bir-biriga yaqin joylashgan alohida bloklar sifatida mavjud bo'lishiga imkon beradi. Shuning uchun, faqat o'rta jismlar bilan to'qnashuvdan qochgan yirik asteroidlar sayyoralarning shakllanishi paytida olingan sharsimon shaklni saqlab qolishi mumkin.

Olimlarning fikricha, bu kamarda bir necha yuz ming asteroid bor va koinotda ularning soni millionlab bo'lishi mumkin.

Asteroid o'lchamlari diametri 6 m dan 1000 km gacha. (1000 km ga nisbatan 6 m juda ozdek tuyulsa-da, hatto kichik asteroid ham ga tushib qolsa, kuchli ta'sir ko'rsatadi.)

Orbitadagi kichik o'zgarishlar ba'zan asteroidlarning bir-biri bilan to'qnashib ketishiga olib keladi, bu esa kichik bo'laklarning parchalanishiga olib keladi.

Bu kichik bo'laklar o'z orbitalarini tark etib, Yerga yonib ketadi va keyin ular deyiladi.

Asteroidlar: "yulduzlar kabi"

Bu samoviy jismlarning nomi yunon tilidan aynan shunday tarjima qilingan, garchi ularning asteroidlar bilan umumiyligi yo'q.

Shunday qilib, asteroid kamari sayyoraning qoldiqlari emas, balki Yupiter va boshqa gigant sayyoralarning ta'siri tufayli hech qachon "qora olmagan" sayyoradir.

Orbitadan tahdid

Quyosh tizimi atrofida juda ko'p asteroidlar va yirik meteoroidlar harakatlanadi.

Ularning aksariyati Mars va Yupiter orbitalari orasida to‘plangan, biroq vaqti-vaqti bilan bu kosmik jismlarning ba’zilari to‘qnashuvlar yoki tortishish kuchlarining buzilishlari tufayli odatdagi orbitalarini o‘zgartirib, Yerga yaqinlashib qoladi.

Bu kometalar bilan kamroq sodir bo'ladi, ammo asteroidlar haqiqiy xavf tug'diradi, shuning uchun astronomlar ularning harakatlarini diqqat bilan kuzatib boradilar.

O'tmishda Yer turli o'lchamdagi asteroidlar bilan to'qnashuvlarga bir necha marta chidashga majbur bo'lgan. Tadqiqotchilar bunday hodisalarning natijasi shakllanish va o'lim bo'lgan deb hisoblashadi.

Diametri 20-30 m boʻlgan, 20 km/s tezlikda harakatlanuvchi kichik asteroid Yerga qulaganda trotil ekvivalentida megaton quvvatga ega yadro zaryadi bilan bir xil miqdorda energiya chiqaradi.

Bunday o'lchamdagi asteroidlar katta zarar etkazishi mumkin, ammo sayyoraga global falokat bilan tahdid solmaydi. Shu sababli, "samoviy patrullar" ning e'tibori o'lchamlari yarim kilometrdan oshadigan kichik samoviy jismlarga qaratilgan.

Ulardan biri 2004 yilda kashf etilgan Apofis asteroididir, uning orbitasi 2029 yilda Yerga 29 ming km masofada yaqinlashadi.

Shu bilan birga, asteroidning sayyoramiz bilan to'qnashishi ehtimoli yuztadan biriga teng, shuning uchun endi Apofisning orbitadagi barcha harakatlari diqqat bilan kuzatilmoqda va agar to'qnashuv ehtimoli haqiqatan ham yuqori bo'lsa, uni yo'q qilish rejalari ishlab chiqilmoqda. .

Apofis kabi kosmik jismning Yerga qulashi 300 km radiusdagi qishloqlar, dengizdagi ulkan qishloqlar va atrof-muhitning oldindan aytib bo'lmaydigan o'zgarishlariga olib kelishi mumkin.

Kuiper kamaridagi asteroidlar

1992 yildan beri astronomlar Kuiper kamarida tobora ko'proq asteroidlarni kashf qila boshladilar - bugungi kunda ularning mingdan ortig'i ma'lum. Ular tarkibi jihatidan Mars va Yupiter o'rtasidagi kamarni tashkil etuvchilaridan farq qiladi.

Asosiy asteroid kamarida jismlarning uchta guruhi ajralib turadi: silikat (toshli), metall va karbonli. Kuiper kamari asteroidlari deyarli butunlay qoldiqlardan iborat.

Zamonaviy teleskoplar asteroidlarning paydo bo'lishi haqida tasavvurga ega emas va ular bilan yaqindan tanishish faqat kichik sayyoralarga yaqinlasha boshlaganida boshlangan. Asteroidlarning aksariyati meteoritlar bilan qoplangan tartibsiz shakldagi jismlar bo'lib chiqdi.

Tadqiqotchilar asteroidlar orasida "oilalar" ni aniqlaydilar - kattaroq asteroidlar boshqa ob'ektlar bilan to'qnashganda hosil bo'lgan o'xshash orbitaga ega kichik asteroidlar guruhlari. Ulardan uchtasi ko'pincha Yer orbitasiga yaqinlashadi - bular Amur, Apollon va Aten oilalari.

Astronomiyada asteroid - Quyosh atrofida mustaqil elliptik orbita bo'ylab aylanadigan kichik samoviy jismdir. Asteroidlarning kimyoviy tarkibi xilma-xildir. Bu samoviy jismlarning aksariyati uglerodli jismlardir. Shu bilan birga, Quyosh tizimida juda ko'p miqdordagi kremniy va metall asteroidlar mavjud.

Asteroid kamari

Quyosh tizimida, Mars va Yupiter sayyoralari orbitalari orasida har xil o'lcham va shakldagi juda ko'p sonli asteroidlar mavjud. Osmon jismlarining bu klasteri asteroid kamari deb ataladi. Bu bizning tizimimizdagi eng katta asteroidlar joylashgan: Vesta, Ceres, Hygiea va Pallas. Aytish joizki, asteroidlarni kuzatish va o‘rganish tarixi Ceresning kashf etilishidan boshlangan.

Eng katta asteroidlar

Vesta

Bu eng og'ir asteroid va eng kattalaridan biri (ikkinchi katta). Osmon jismini 1807 yilda Geynrix Olbers kashf etgan. Qizig'i shundaki, Vestani oddiy ko'z bilan kuzatish mumkin. Asteroidni Karl Gauss qadimgi Rim ma'budasi, oilaviy o'choq homiysi sharafiga nomlagan.

Ceres

Qadimgi Rim unumdorlik ma'budasi nomi bilan atalgan Ceres 1801 yilda Juzeppe Piatsi tomonidan kashf etilgan. Dastlab olimlar boshqa sayyorani kashf etganiga ishonishgan, ammo keyinchalik Ceres asteroid ekanligini aniqlagan. Ushbu samoviy jismning diametri 960 km ni tashkil etadi, bu asteroidni kamardagi eng kattasi qiladi.

Gigeya

Hygeia kashfiyoti uchun mukofot Annibale de Gasparisga tegishli. 1849 yilda u asteroid kamarida katta samoviy jismni topdi, keyinchalik u qadimgi yunon salomatlik va farovonlik ma'budasi nomini oldi.

Pallas

Ushbu asteroid Ceres kashf etilganidan bir yil o'tib, nemis astronomi Geynrix Olbersning kuzatishlari tufayli topilgan. Pallas qadimgi yunon urush ma'budasi Afinaning singlisi sharafiga nomlangan.

Yer bilan to'qnashuv xavfi

Eslatib o‘tamiz, ilgari sayyoramizga diametri kamida 10 km bo‘lgan 6 ta asteroid urilgan. Buni turli mamlakatlardagi Yer yuzasidagi ulkan kraterlar tasdiqlaydi. Eng qadimgi kraterning yoshi 2 milliard yil, eng kichigi 50 ming yil. Shunday qilib, asteroidning Yer bilan to'qnashuvi ehtimoli har doim mavjud.

Olimlar 2029-yilda, qadimgi Misr vayronagarchilik xudosi nomi bilan atalgan ulkan asteroid Apofis sayyoramiz yaqinidan o‘tib ketishi mumkinligidan xavotirda. Biroq asteroid Yer bilan to‘qnashadimi yoki undan xavfsiz o‘tadimi, buni vaqt ko‘rsatadi.

Natan Eysmont
Fizika-matematika fanlari nomzodi, yetakchi ilmiy xodim (Rossiya Fanlar akademiyasining Kosmik tadqiqotlar instituti)
Anton Ledkov,
Tadqiqotchi (RAS kosmik tadqiqotlar instituti)
“Fan va hayot” 2015 yil 1-son, 2015 yil 2-son.

Quyosh tizimi odatda sakkizta sayyora, ba'zilari sun'iy yo'ldoshlari bilan aylanadigan bo'sh joy sifatida qabul qilinadi. Kimdir Pluton yaqinda tayinlangan bir nechta kichik sayyoralarni, asteroid kamarini, ba'zan Yerga tushadigan meteoritlarni va vaqti-vaqti bilan osmonni chiroy ochadigan kometalarni eslaydi. Bu g'oya juda adolatli: ko'p sonli kosmik kemalarning hech biri asteroid yoki kometa bilan to'qnashuv natijasida zarar ko'rmadi - kosmos juda keng.

Va shunga qaramay, Quyosh tizimining ulkan hajmi yuz minglab yoki o'n millionlab emas, balki har xil o'lchamdagi va massadagi kosmik jismlarni o'z ichiga oladi. Ularning barchasi fizika va samoviy mexanika qonunlariga muvofiq harakat qiladi va o'zaro ta'sir qiladi. Ulardan ba'zilari juda erta koinotda shakllangan va uning dastlabki materiyasidan iborat bo'lib, bular astrofizik tadqiqotlarning eng qiziqarli ob'ektlari hisoblanadi. Ammo juda xavfli jismlar ham bor - katta asteroidlar, ularning Yer bilan to'qnashuvi undagi hayotni yo'q qilishi mumkin. Asteroid xavfini kuzatish va yo'q qilish astrofiziklar uchun bir xil darajada muhim va qiziqarli ish sohasidir.

Asteroidlarning kashf etilishi tarixi

Birinchi asteroid 1801 yilda Palermodagi (Sitsiliya) rasadxona direktori Juzeppe Piasi tomonidan kashf etilgan. U uni Ceres deb nomladi va dastlab uni kichik sayyora deb hisobladi. Qadimgi yunon tilidan “yulduz kabi” deb tarjima qilingan “asteroid” atamasi astronom Uilyam Gerschel tomonidan taklif qilingan (qarang: “Fan va hayot”, 2012 yil, 7-son, “Kosmosni ikki barobarga oshirgan musiqachi Uilyam Gerschel haqidagi ertak” maqolasi. ). Keyingi olti yil ichida kashf etilgan Ceres va shunga o'xshash ob'ektlar (Pallas, Juno va Vesta) sayyoralar misolida disk sifatida emas, balki nuqta sifatida ko'rinardi; bir vaqtning o'zida, qo'zg'almas yulduzlardan farqli o'laroq, ular sayyoralar kabi harakat qildilar. Ta'kidlash joizki, ushbu asteroidlarni topishga olib kelgan kuzatuvlar "yo'qolgan" sayyorani topishga urinishlarda maqsadli ravishda amalga oshirildi. Gap shundaki, allaqachon kashf etilgan sayyoralar Quyoshdan ajratilgan orbitalarda Bode qonuniga mos keladigan masofada joylashgan. Unga ko'ra, Mars va Yupiter o'rtasida sayyora bo'lishi kerak edi. Ma'lumki, bunday orbitada hech qanday sayyora topilmagan, ammo keyinchalik bu hududda asosiy deb nomlangan asteroid kamari topilgan. Bundan tashqari, Bode qonuni, ma'lum bo'lishicha, hech qanday jismoniy asosga ega emas va hozirda oddiygina raqamlarning tasodifiy kombinatsiyasi sifatida qaraladi. Bundan tashqari, keyinroq kashf etilgan Neptun (1848) o'zini unga mos kelmaydigan orbitada topdi.

Qayd etilgan to'rtta asteroid topilgandan so'ng, sakkiz yil davomida keyingi kuzatuvlar muvaffaqiyatga olib kelmadi. Ular Napoleon urushlari tufayli to'xtatildi, uning davomida astronomlar va asteroid ovchilarining uchrashuvlari o'tkaziladigan Bremen yaqinidagi Lilienthal shahri yonib ketdi. Kuzatishlar 1830 yilda qayta tiklandi, ammo muvaffaqiyat faqat 1845 yilda Astrea asteroidining kashf etilishi bilan erishildi. O'shandan beri asteroidlar yiliga kamida bir marta topila boshlandi. Ularning aksariyati Mars va Yupiter o'rtasidagi asosiy asteroid kamariga tegishli. 1868 yilga kelib, yuzga yaqin, 1981 yilga kelib - 10 000 va 2000 yilga kelib - 100 000 dan ortiq asteroidlar topilgan.

Asteroidlarning kimyoviy tarkibi, shakli, hajmi va orbitalari

Agar asteroidlarni Quyoshdan uzoqligi bo'yicha tasniflaydigan bo'lsak, unda birinchi guruhga vulkanoidlar kiradi - Quyosh va Merkuriy o'rtasidagi kichik sayyoralarning ma'lum bir faraziy kamari. Ushbu kamardan bironta ham ob'ekt hali topilmagan va asteroidlarning qulashi natijasida hosil bo'lgan ko'plab zarba kraterlari Merkuriy yuzasida kuzatilgan bo'lsa-da, bu kamar mavjudligining dalili bo'la olmaydi. Ilgari ular Merkuriy harakatidagi anomaliyalarni u yerda asteroidlar mavjudligi bilan tushuntirishga harakat qilishgan, ammo keyinchalik ular relyativistik ta'sirlarni hisobga olish asosida tushuntirilgan. Shunday qilib, vulkanoidlarning mavjudligi haqidagi savolga yakuniy javob hali olinmagan. Keyingi o'rinda to'rt guruhga mansub Yerga yaqin asteroidlar keladi.

Asosiy kamar asteroidlari Mars va Yupiter orbitalari orasida joylashgan orbitalarda, ya'ni Quyoshdan 2,1 dan 3,3 astronomik birlik (AU) gacha bo'lgan masofada harakatlanadi. Ularning orbitalarining tekisliklari ekliptikaga yaqin joylashgan bo'lib, ularning ekliptikaga moyilligi asosan 20 gradusgacha, ba'zilari uchun 35 gradusgacha, eksantrikliklar - noldan 0,35 gacha. Shubhasiz, eng katta va eng yorqin asteroidlar birinchi bo'lib kashf etilgan: Ceres, Pallas va Vestaning o'rtacha diametri mos ravishda 952, 544 va 525 kilometrni tashkil qiladi. Asteroidlar qanchalik kichik bo'lsa, ular shunchalik ko'p bo'ladi: 100 000 ta asosiy kamar asteroidlaridan atigi 140 tasining o'rtacha diametri 120 kilometrdan katta. Uning barcha asteroidlarining umumiy massasi nisbatan kichik bo'lib, Oy massasining atigi 4% ni tashkil qiladi. Eng katta asteroid Ceresning massasi 946·10 15 tonna. Qiymatning o'zi juda katta ko'rinadi, lekin u Oy massasining atigi 1,3% ni tashkil qiladi (735 · 10 17 tonna). Birinchi taxminga ko'ra, asteroidning o'lchamini uning yorqinligi va Quyoshdan uzoqligi bilan aniqlash mumkin. Ammo biz asteroidning aks ettiruvchi xususiyatlarini - uning albedosini ham hisobga olishimiz kerak. Agar asteroid yuzasi qorong'i bo'lsa, u kamroq porlaydi. Aynan shu sabablarga ko'ra, rasmda kashf etilgan tartibda joylashtirilgan o'nta asteroid ro'yxatida uchinchi eng katta asteroid Gigiya oxirgi o'rinda turadi.

Asosiy asteroid kamarining rasmlari odatda bir-biriga juda yaqin harakatlanadigan ko'plab toshlarni ko'rsatadi. Aslida, rasm haqiqatdan juda uzoqdir, chunki umuman olganda, kamarning kichik umumiy massasi uning katta hajmiga taqsimlanadi, shuning uchun bo'sh joy juda bo'sh bo'ladi. Bugungi kunga qadar Yupiter orbitasidan tashqariga chiqarilgan barcha kosmik kemalar asteroid bilan to'qnashuv xavfisiz asteroid kamaridan uchib o'tgan. Biroq, astronomik vaqt me'yorlariga ko'ra, asteroidlarning bir-biri bilan va sayyoralar bilan to'qnashuvi endi unchalik qiyin ko'rinmaydi, chunki ular yuzalarida joylashgan kraterlar soniga qarab baholanadi.

Troyanlar- sayyoralar orbitalari bo'ylab harakatlanadigan asteroidlar, ularning birinchisi 1906 yilda nemis astronomi Maks Vulf tomonidan kashf etilgan. Asteroid Quyosh atrofida Yupiter orbitasida, undan o'rtacha 60 daraja oldinda harakatlanadi. Keyinchalik, Yupiterdan oldinda harakatlanayotgan butun bir samoviy jismlar guruhi topildi.

Dastlab ular Troyani qamal qilgan yunonlar tomonida jang qilgan Troya urushi afsonasi qahramonlari sharafiga nom oldilar. Yupiter oldidagi asteroidlardan tashqari, undan taxminan bir xil burchak ostida orqada qolgan asteroidlar guruhi ham bor; ular Troya himoyachilari nomi bilan atalgan. Hozirgi vaqtda ikkala guruh asteroidlari troyanlar deb ataladi va ular Lagranj nuqtalari L 4 va L 5, uch tana masalasida barqaror harakat nuqtalari yaqinida harakatlanadi. Ularning yaqiniga tushgan samoviy jismlar uzoqqa bormasdan tebranish harakatini bajaradi. Hali tushuntirilmagan sabablarga ko'ra, Yupiterdan oldinda qolganlarga qaraganda taxminan 40% ko'proq asteroidlar bor. Buni yaqinda Amerikaning NEOWISE sun'iy yo'ldoshi tomonidan infraqizil diapazonda ishlaydigan detektorlar bilan jihozlangan 40 santimetrlik teleskop yordamida o'tkazilgan o'lchovlar tasdiqladi. Infraqizil diapazondagi o'lchovlar ko'rinadigan yorug'lik bilan ta'minlanganlarga nisbatan asteroidlarni o'rganish imkoniyatlarini sezilarli darajada kengaytiradi. Ularning samaradorligini NEOWISE yordamida kataloglangan Quyosh tizimidagi asteroidlar va kometalar soniga qarab baholash mumkin. Ularning soni 158 000 dan ortiq bo'lib, qurilmaning vazifasi davom etmoqda. Qizig'i shundaki, troyanlar asosiy kamar asteroidlarining ko'pchiligidan sezilarli darajada farq qiladi. Ular mot yuzasiga ega, qizil-jigarrang rangga ega va asosan D-sinf deb ataladigan sinfga tegishli. Ushbu asteroidlar juda past albedoga ega, ya'ni zaif aks etuvchi sirtga ega. Shunga o'xshashlarni faqat asosiy kamarning tashqi hududlarida topish mumkin.

Troyanlar faqatgina Yupiterda emas; Quyosh tizimining boshqa sayyoralari, shu jumladan Yer (lekin Venera va Merkuriy emas) ham L 4, L 5 Lagrange nuqtalari yaqinida guruhlangan troyanlar bilan birga keladi. Yer troyan asteroidi 2010 TK7 NEOWISE teleskopi yordamida yaqinda - 2010 yilda topilgan. U Yerdan oldinda harakat qiladi, L 4 nuqtasi atrofida uning tebranishlari amplitudasi juda katta: asteroid Quyosh atrofida harakatida Yerga qarama-qarshi nuqtaga etib boradi va ekliptika tekisligidan g'ayrioddiy uzoqqa chiqib ketadi.

Bunday katta tebranish amplitudasi uning Yerga 20 million kilometrgacha yaqinlashishiga olib keladi. Biroq, hech bo'lmaganda keyingi 20 000 yil ichida Yer bilan to'qnashuv butunlay istisno qilinadi. Yer troyanining harakati Yupiter troyanlarining harakatidan juda farq qiladi, ular Lagrange nuqtalarini shunday muhim burchak masofalarida qoldirmaydilar. Harakatning bu tabiati kosmik kemalarning unga parvozlarini qiyinlashtiradi, chunki troyan orbitasining ekliptik tekislikka sezilarli darajada moyilligi tufayli Yerdan asteroidga etib borish va unga qo'nish juda yuqori xarakterli tezlikni va shuning uchun yuqori yoqilg'ini talab qiladi. iste'mol.

Kuiper kamari Neptun orbitasidan tashqarida yotadi va 120 AB gacha cho'ziladi. quyoshdan. U ekliptika tekisligiga yaqin joylashgan bo'lib, ko'plab ob'ektlar, shu jumladan suv muzlari va muzlatilgan gazlar yashaydi va qisqa muddatli kometalar manbai bo'lib xizmat qiladi. Bu hududdan birinchi ob'ekt 1992 yilda topilgan bo'lib, hozirgi kunga qadar ularning 1300 dan ortig'i topilgan.Kuiper kamarining samoviy jismlari Quyoshdan juda uzoqda joylashganligi sababli ularning o'lchamlarini aniqlash qiyin. Bu ular aks ettiradigan yorug'likning yorqinligini o'lchash asosida amalga oshiriladi va hisoblashning aniqligi ularning albedo qiymatini qanchalik yaxshi bilishimizga bog'liq. Infraqizil diapazondagi o'lchovlar ancha ishonchli, chunki ular ob'ektlarning o'z nurlanish darajasini ta'minlaydi. Bunday ma'lumotlar Spitzer kosmik teleskopi tomonidan Kuiper belbog'idagi eng katta ob'ektlar uchun olingan.

Kamarning eng qiziqarli ob'ektlaridan biri - Gavayi unumdorlik va tug'ilish ma'budasi sharafiga nomlangan Haumea; u to'qnashuvlar natijasida hosil bo'lgan oilaning bir qismini ifodalaydi. Bu ob'ekt yarim o'lchamdagi boshqa bir ob'ekt bilan to'qnashgan. Ta'sir katta muz bo'laklarini tarqatib yubordi va Haumea taxminan to'rt soat davomida aylanishga olib keldi. Bu tez aylanish unga Amerika futboli yoki qovun shaklini berdi. Haumea ikki hamroh - Hi'iaka va Namaka bilan birga.

Hozirda qabul qilingan nazariyalarga ko'ra, Kuiper kamarining taxminan 90% ob'ektlari Neptun orbitasidan tashqarida - ular paydo bo'lgan joyda uzoq aylana orbitalarda harakatlanadi. Ushbu kamarning bir necha o'nlab ob'ektlari (ular Kentavrlar deb ataladi, chunki ular Quyoshdan masofaga qarab o'zlarini asteroidlar yoki kometalar shaklida namoyon qiladilar) Quyoshga yaqinroq hududlarda shakllangan bo'lishi mumkin, keyin Uran va Neptunning tortishish ta'siri o'tadi. ularni 200 AU gacha bo'lgan afelionli yuqori elliptik orbitalarga. va katta moyilliklar. Ular qalinligi 10 AU bo'lgan diskni hosil qilishdi, ammo Kuiper kamarining haqiqiy tashqi qirrasi hali ham aniqlanmagan. Yaqin vaqtgacha Pluton va Charon tashqi quyosh tizimidagi muzli olamlardagi eng katta jismlarning yagona namunasi hisoblangan. Ammo 2005 yilda yana bir sayyora tanasi topildi - diametri Plutonning diametridan bir oz kamroq (dastlab u 10% kattaroq deb taxmin qilingan) Eris (yunoncha kelishmovchilik ma'budasi nomi bilan atalgan). Eris 38 AU perigeliyli orbita bo'ylab harakatlanadi. va aphelion 98 au. Uning kichik hamrohi bor - Disnomiya. Dastlab, Erisni quyosh tizimining o'ninchi (Plutondan keyin) sayyorasi deb hisoblash rejalashtirilgan edi, ammo keyin Xalqaro Astronomiya Ittifoqi Plutonni sayyoralar ro'yxatidan chiqarib tashladi va mitti sayyoralar deb ataladigan yangi sinfni tashkil etdi, unga Pluton, Eris va Ceres. Taxminlarga ko'ra, Kuiper kamarida diametri 100 kilometr bo'lgan yuz minglab muzli jismlar va kamida trillion kometalar mavjud. Biroq, bu ob'ektlar asosan nisbatan kichik - diametri 10–50 kilometr - va unchalik yorqin emas. Ularning Quyosh atrofida aylanish davri yuzlab yillarni tashkil etadi, bu esa ularni aniqlashni juda qiyinlashtiradi. Agar biz Kuiper kamarining atigi 35 000 ga yaqin ob'ekti diametri 100 kilometrdan kattaroq degan taxminni qabul qilsak, ularning umumiy massasi asosiy asteroid kamaridagi bu o'lchamdagi jismlarning massasidan bir necha yuz baravar ko'pdir. 2006 yil avgust oyida Scorpius X-1 neytron yulduzining rentgen nurlanishini o'lchash bo'yicha ma'lumotlar arxivida uning kichik ob'ektlar tomonidan tutilishi aniqlanganligi xabar qilindi. Bu taxminan 100 metr va undan ortiq o'lchamdagi Kuiper belbog'idagi ob'ektlar soni taxminan kvadrillion (10 15) ekanligini ta'kidlash uchun asos bo'ldi. Dastlab, Quyosh tizimi evolyutsiyasining oldingi bosqichlarida Kuiper belbog'idagi ob'ektlarning massasi hozirgidan ancha katta edi - 10 dan 50 Yer massasigacha. Hozirgi vaqtda Kuiper kamaridagi barcha jismlarning, shuningdek, Quyoshdan uzoqroqda joylashgan Oort bulutining umumiy massasi Oyning massasidan ancha past. Kompyuterni modellashtirish shuni ko'rsatadiki, dastlabki diskning deyarli butun massasi 70 AU dan oshadi. Neptun tomonidan sodir bo'lgan to'qnashuvlar tufayli yo'qolgan, bu esa kamar ob'ektlarining changga aylanishiga olib kelgan, quyosh shamoli tomonidan yulduzlararo bo'shliqqa olib ketilgan. Bu jismlarning barchasi katta qiziqish uyg'otadi, chunki ular Quyosh tizimi paydo bo'lganidan beri asl shaklida saqlanib qolgan deb taxmin qilinadi.

Oort buluti Quyosh tizimidagi eng uzoq ob'ektlarni o'z ichiga oladi. Bu 5 dan 100 ming AU gacha bo'lgan masofalarga cho'zilgan sharsimon mintaqadir. Quyoshdan va Quyosh tizimining ichki hududiga etib boradigan uzoq muddatli kometalarning manbai hisoblanadi. Bulutning o'zi 2003 yilgacha instrumental ravishda kuzatilmagan. 2004 yil mart oyida astronomlar guruhi Quyosh atrofida rekord masofada aylanib yuruvchi sayyoraga o'xshash ob'ekt topilganligini e'lon qildi, bu esa uni noyob sovuq qiladi.

Arktika dengiz tubida yashovchilarga hayot baxsh etuvchi Eskimos ma'budasi sharafiga Sedna nomini olgan ushbu ob'ekt (2003VB12) Quyoshga juda qisqa vaqt ichida yaqinlashib, 10500 yil davomida juda cho'zilgan elliptik orbita bo'ylab harakatlanadi. Ammo Quyoshga yaqinlashganda ham Sedna 55 AB da joylashgan Kuiper kamarining tashqi chegarasiga etib bormaydi. Quyoshdan: uning orbitasi 76 (perihelion) dan 1000 (afelion) AU oralig'ida joylashgan. Bu Sedna kashfiyotchilariga uni Kuiper kamaridan tashqarida doimiy ravishda joylashgan Oort bulutidan kuzatilgan birinchi samoviy jismga bog'lash imkonini berdi.

Spektral xususiyatlariga ko'ra, eng oddiy tasnif asteroidlarni uch guruhga ajratadi:
C - uglerod (75% ma'lum),
S - kremniy (17% ma'lum),
U - dastlabki ikki guruhga kiritilmagan.

Hozirgi vaqtda yuqoridagi tasnif tobora kengaymoqda va batafsil, shu jumladan yangi guruhlar. 2002 yilga kelib ularning soni 24 taga ko'paydi. Yangi guruhga misol sifatida asosan metall asteroidlarning M sinfini ko'rsatishimiz mumkin. Ammo shuni hisobga olish kerakki, asteroidlarni sirtining spektral xususiyatlariga ko'ra tasniflash juda qiyin ishdir. Xuddi shu sinfdagi asteroidlar bir xil kimyoviy tarkibga ega bo'lishi shart emas.

Asteroidlarga kosmik missiyalar

Asteroidlar yerga asoslangan teleskoplar yordamida batafsil o'rganish uchun juda kichikdir. Ularning tasvirlarini radar yordamida olish mumkin, ammo buning uchun ular Yerga etarlicha yaqin uchishlari kerak. Asteroidlarning o'lchamini aniqlashning juda qiziqarli usuli bu Yer yuzasidagi to'g'ri chiziq yulduzi - asteroid nuqtasi bo'ylab yo'l bo'ylab bir necha nuqtadan asteroidlar tomonidan yulduzlarning tutilishini kuzatishdir. Usul asteroidning ma'lum traektoriyasidan foydalangan holda yulduz-asteroid yo'nalishining Yer bilan kesishish nuqtalarini hisoblashdan iborat va teleskoplar ushbu yo'l bo'ylab undan ba'zi masofalarda o'rnatiladi, asteroidning taxminiy o'lchami bilan belgilanadi. Yulduz. Bir nuqtada asteroid yulduzni to'sib qo'yadi, u kuzatuvchi uchun yo'qoladi va keyin yana paydo bo'ladi. Soyalash vaqtining davomiyligi va asteroidning ma'lum tezligidan kelib chiqib, uning diametri aniqlanadi va etarli miqdordagi kuzatuvchilar bilan asteroid siluetini olish mumkin. Hozirda muvofiqlashtirilgan o'lchovlarni muvaffaqiyatli amalga oshirayotgan havaskor astronomlarning uyushgan jamoasi mavjud.

Kosmik kemalarning asteroidlarga parvozlari ularni o'rganish uchun beqiyos ko'proq imkoniyatlar ochadi. Asteroid (951 Gaspra) birinchi marta 1991 yilda Yupiterga ketayotganda Galileo kosmik kemasi tomonidan suratga olingan, keyin 1993 yilda 243 Ida asteroidi va uning sun'iy yo'ldoshi Dactylni suratga olgan. Ammo bu tasodifan amalga oshirildi.

Asteroidlarni tadqiq qilish uchun maxsus ishlab chiqilgan birinchi vosita NEAR Shoemaker bo'lib, u 253 Matilda asteroidini suratga oldi va keyin 433 Eros atrofida orbitaga chiqdi va 2001 yilda uning yuzasiga qo'ndi. Aytish kerakki, qo'nish dastlab rejalashtirilmagan, ammo bu asteroidni sun'iy yo'ldoshi orbitasidan muvaffaqiyatli o'rganib chiqqandan so'ng, ular yumshoq qo'nishga harakat qilishga qaror qilishdi. Qurilma qo‘nish uchun moslamalar bilan jihozlanmagan bo‘lsa-da va uning boshqaruv tizimi bunday operatsiyalarni amalga oshirishni ta’minlamagan bo‘lsa-da, Yerdan berilgan buyruqlar asosida qurilmani qo‘ndirish mumkin bo‘lgan va uning tizimlari yer yuzasida ishlashda davom etgan. Bundan tashqari, Matilda parvozi nafaqat bir qator tasvirlarni olish, balki asteroid massasini transport vositasining traektoriyasining buzilishidan aniqlash imkonini berdi.

Yon vazifa sifatida (asosiy vazifani bajarayotganda) Deep Space zondi 1999 yilda 9969 Brayl asteroidini va Stardust zondi 5535 Annafrank asteroidini o'rgandi.

2010 yil iyun oyida Yaponiyaning Hayabusa apparati ("lochin" deb tarjima qilingan) yordamida Yerga yaqin joylashgan asteroidlarga (Apollos) tegishli 25 143 Itokava asteroidi yuzasidan tuproq namunalarini qaytarish mumkin edi. spektral sinf S (kremniy). Asteroid suratida koʻplab tosh va toshboʻronli toshlardan iborat qoʻpol relef koʻrsatilgan, ulardan 1000 dan ortigʻining diametri 5 metrdan, baʼzilarining oʻlchami esa 50 metrgacha yetadi. Biz Itokavaning ushbu xususiyatiga keyin qaytamiz.

2004-yilda Yevropa kosmik agentligi tomonidan Churyumov-Gerasimenko kometasiga uchirilgan Rosetta kosmik kemasi 2014-yil 12-noyabr kuni Philae modulini o‘z yadrosiga xavfsiz qo‘ndi. Yo'l davomida qurilma 2008 yilda 2867 Steins va 2010 yilda 21 Lutetia asteroidlarini uchib o'tdi. Qurilma o'z nomini qo'nish moduliga o'z nomini bergan Nil bo'yidagi Philae orolidagi Rosetta qadimiy shahri yaqinida Misrda Napoleon askarlari tomonidan topilgan tosh (Rosetta) nomidan oldi. Matnlar toshga ikki tilda o'yilgan: qadimgi Misr va qadimgi yunon tillarida, bu qadimgi misrliklar tsivilizatsiyasi sirlarini ochish - ierogliflarni ochish uchun kalit bo'lgan. Tarixiy nomlarni tanlab, loyiha ishlab chiquvchilari missiya maqsadini - Quyosh tizimining kelib chiqishi va evolyutsiyasi sirlarini ochib berishni ta'kidladilar.

Missiya qiziq, chunki Philae moduli kometa yadrosi yuzasiga tushgan paytda u Quyoshdan uzoqda edi va shuning uchun faol emas edi. Quyoshga yaqinlashganda, yadro yuzasi qiziydi va gazlar va changlarning chiqishi boshlanadi. Bu jarayonlarning barchasining rivojlanishi voqealar markazida kuzatilishi mumkin.

NASA dasturi doirasida amalga oshirilayotgan Tong missiyasi juda qiziq. Qurilma 2007-yilda ishga tushirilgan, 2011-yil iyulida Vesta asteroidiga yetib borgan, so‘ng uning sun’iy yo‘ldoshi orbitasiga ko‘chirilgan va u yerda 2012-yil sentabrgacha tadqiqot olib borgan. Hozirda qurilma eng katta asteroid - Ceresga yo'l oldi. U kam quvvatli elektr raketa ionli dvigatel bilan ishlaydi. Ishchi suyuqlik (ksenon) oqimining tezligi bilan belgilanadigan uning samaradorligi an'anaviy kimyoviy dvigatellarning samaradorligidan deyarli kattaroq tartibdir (qarang: "Fan va hayot" 1999 yil, 9-son, "Kosmik elektrovoz" maqolasi). . Bu bir asteroidning sun'iy yo'ldoshi orbitasidan boshqasining sun'iy yo'ldoshi orbitasiga uchish imkonini berdi. Vesta va Ceres asteroidlari asosiy asteroid kamarining juda yaqin orbitalari bo'ylab harakatlanishi va undagi eng kattasi bo'lsa-da, ularning jismoniy xususiyatlari juda farq qiladi. Agar Vesta "quruq" asteroid bo'lsa, u holda Ceresda erdagi kuzatuvlarga ko'ra, suv, suv muzining mavsumiy qutb qopqoqlari va hatto atmosferaning juda nozik qatlami topilgan.

Xitoyliklar o'zlarining Chang'e kosmik kemasini 4179 Tautatis asteroidiga yuborish orqali asteroid tadqiqotlariga ham hissa qo'shdilar. U sirtining bir qator fotosuratlarini oldi, minimal parvoz masofasi esa atigi 3,2 kilometrni tashkil etdi; ammo eng yaxshi surat 47 kilometr masofada olingan. Suratlarda asteroid tartibsiz cho‘zilgan shaklga ega ekanligini ko‘rsatadi - uzunligi 4,6 kilometr va diametri 2,1 kilometr. Asteroidning massasi 50 milliard tonnani tashkil etadi, uning juda qiziq xususiyati uning juda notekis zichligidir. Asteroid hajmining bir qismi zichligi 1,95 g/sm 3 ni, ikkinchisi esa 2,25 g/sm 3 ni tashkil qiladi. Shu munosabat bilan, Tautatis ikkita asteroidning tutashuvi natijasida hosil bo'lgan degan taxminlar mavjud.

Yaqin kelajakdagi asteroid missiyasi loyihalariga kelsak, Yaponiya aerokosmik agentligi 1999 JU3 asteroididan tuproq namunalarini Yerga qaytarish uchun 2015 yilda Hayabusa-2 kosmik kemasini ishga tushirish bilan tadqiqot dasturini davom ettirishni rejalashtirmoqda. 2020 yilda. Asteroid C spektral sinfiga mansub, Yer orbitasini kesib o'tuvchi orbitada joylashgan va uning afelioni Mars orbitasiga deyarli etib boradi.

Bir yil o'tgach, ya'ni 2016 yilda NASA OSIRIS-Rex loyihasi boshlanadi, uning maqsadi yaqinda Bennu nomini olgan va C spektral sinfiga kiritilgan 1999 RQ36 Yerga yaqin asteroid yuzasidan tuproqni qaytarishdir. qurilma 2018-yilda asteroidga etib borishi va 2023-yilda uning 59 gramm toshini Yerga yetkazishini rejalashtirgan.

Ushbu loyihalarning barchasini sanab o'tgandan so'ng, 2013 yil 15 fevralda Chelyabinsk yaqinida qulagan og'irligi 13 ming tonnaga yaqin bo'lgan asteroid haqida gapirmaslikning iloji yo'q, go'yo asteroid muammosi bo'yicha mashhur amerikalik mutaxassis Donald Yeomansning so'zlarini tasdiqlaydi: "Agar biz asteroidlarga uchmang, keyin ular bizga uchishadi " Bu asteroidlarni tadqiq qilishning yana bir jihati - asteroid xavfi va asteroidlarning Yer bilan to'qnashuvi ehtimoli bilan bog'liq muammolarni hal qilish muhimligini ta'kidladi.

Asteroidlarni o'rganishning juda kutilmagan usuli Asteroidni qayta yo'naltirish missiyasi yoki, deyilganidek, Kek loyihasi tomonidan taklif qilingan. Uning kontseptsiyasi Pasadenadagi (Kaliforniya) Kek kosmik tadqiqotlar instituti tomonidan ishlab chiqilgan. Uilyam Mayron Kek 1954 yilda Qo'shma Shtatlarda ilmiy tadqiqotlarni qo'llab-quvvatlash jamg'armasiga asos solgan mashhur amerikalik xayriyachi. Loyihada asteroidni tadqiq qilish vazifasi inson ishtirokida hal etilishi, boshqacha qilib aytganda, asteroidga missiyaning boshqarilishi kerakligi dastlabki shart edi. Ammo bu holda, Yerga qaytish bilan butun parvozning davomiyligi muqarrar ravishda kamida bir necha oy bo'ladi. Va boshqariladigan ekspeditsiya uchun eng yoqimsiz narsa shundaki, favqulodda vaziyat yuzaga kelganda bu vaqtni maqbul chegaralarga qisqartirib bo'lmaydi. Shu sababli, asteroidga uchish o'rniga, teskarisini amalga oshirish taklif qilindi: asteroidni uchuvchisiz transport vositalari yordamida Yerga etkazish. Ammo Chelyabinsk asteroidi bilan tabiiy ravishda sodir bo'lganidek, sirtga emas, balki Oyga o'xshash orbitaga va yaqinlashib qolgan asteroidga boshqariladigan kosmik kemani yuboring. Bu kema unga yaqinlashadi, uni qo'lga oladi va astronavtlar uni o'rganadilar, tosh namunalarini olib, Yerga yetkazadilar. Favqulodda vaziyat yuzaga kelgan taqdirda esa kosmonavtlar bir hafta ichida Yerga qaytishlari mumkin bo‘ladi. NASA shu tarzda harakatlangan asteroid roliga asosiy nomzod sifatida Amur tog'lari a'zosi bo'lgan 2011 MD Yerga yaqin asteroidni allaqachon tanlagan. Uning diametri 7 dan 15 metrgacha, zichligi 1 g / sm 3 ni tashkil qiladi, ya'ni og'irligi taxminan 500 tonna bo'lgan maydalangan toshning bo'shashmasdan qoziqqa o'xshash bo'lishi mumkin. Uning orbitasi Yer orbitasiga juda yaqin, ekliptikaga 2,5 gradusga moyil bo'lib, uning davri 396,5 kunni tashkil etadi, bu 1,056 AU yarim katta o'qiga to'g'ri keladi. Shunisi qiziqki, asteroid 2011-yilning 22-iyunida topilgan va 27-iyun kuni u Yerga juda yaqin — bor-yo‘g‘i 12 ming kilometr masofaga uchib o‘tgan.

2020-yillarning boshlarida Yer sun'iy yo'ldoshi orbitasiga asteroidni qo'lga kiritish missiyasi rejalashtirilgan. Asteroidni ushlash va uni yangi orbitaga o‘tkazish uchun mo‘ljallangan kosmik kema ksenonda ishlaydigan kam quvvatli elektr raketa dvigatellari bilan jihozlanadi. Asteroid orbitasini o'zgartirish bo'yicha operatsiyalar, shuningdek, Oy yaqinidagi tortishish manevrini ham o'z ichiga oladi. Ushbu manevrning mohiyati Oy yaqinidan o'tishni ta'minlaydigan elektr raketa dvigatellari yordamida harakatni boshqarishdir. Shu bilan birga, uning tortishish maydonining ta'siri tufayli asteroid tezligi boshlang'ich giperbolikdan (ya'ni erning tortishish maydonidan chiqib ketishga olib keladi) Yer sun'iy yo'ldoshi tezligiga o'zgaradi.

Asteroidlarning shakllanishi va evolyutsiyasi

Asteroidlarning kashf etilishi tarixi bo'limida aytib o'tilganidek, ularning birinchisi Bode qonuniga ko'ra (hozirda noto'g'ri deb tan olingan) Mars orbitasida bo'lishi kerak bo'lgan faraziy sayyorani qidirish paytida topilgan. va Yupiter. Hech qachon kashf etilmagan sayyora orbitasi yaqinida asteroid kamari borligi ma’lum bo‘ldi. Bu gipotezani yaratish uchun asos bo'lib xizmat qildi, unga ko'ra bu kamar uning yo'q qilinishi natijasida hosil bo'lgan.

Sayyora qadimgi yunon quyosh xudosi Heliosning o'g'li sharafiga Fayton deb nomlangan. Phaetonni yo'q qilish jarayonini taqlid qiluvchi hisob-kitoblar bu gipotezani uning barcha turlarida tasdiqlamadi, Yupiter va Marsning tortishish kuchi bilan sayyoraning yorilishi va boshqa samoviy jism bilan to'qnashuvigacha.

Asteroidlarning shakllanishi va evolyutsiyasi faqat butun Quyosh tizimining paydo bo'lishi jarayonlarining tarkibiy qismi sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. Hozirgi vaqtda umume'tirof etilgan nazariya quyosh tizimi birlamchi gaz va chang to'planishidan paydo bo'lganligini ko'rsatadi. Klasterdan disk hosil bo'ldi, uning bir xilligi sayyoralar va Quyosh tizimining kichik jismlarining paydo bo'lishiga olib keldi. Ushbu gipoteza zamonaviy astronomik kuzatuvlar bilan qo'llab-quvvatlanadi, bu yosh yulduzlarning sayyora tizimlarining rivojlanishini dastlabki bosqichlarida aniqlash imkonini beradi. Kompyuter modellashtirish ham buni tasdiqlaydi, ularning rivojlanishining ma'lum bosqichlarida sayyora tizimlarining fotosuratlariga juda o'xshash rasmlarni yaratadi.

Sayyora paydo bo'lishining dastlabki bosqichida sayyoralarning "embrionlari" deb ataladigan sayyoralar paydo bo'ldi, keyinchalik ular tortishish ta'sirida changga yopishdi. Sayyora shakllanishining bunday boshlang'ich bosqichiga misol sifatida ular Lutetsiya asteroidini ko'rsatadilar. Diametri 130 kilometrga etgan bu juda katta asteroid qattiq qismdan va yopishgan qalin (bir kilometrgacha) chang qatlamidan, shuningdek, er yuzasida tarqalgan toshlardan iborat. Protoplanetlarning massasi oshgani sayin tortishish kuchi va buning natijasida hosil bo'lgan samoviy jismning siqilish kuchi ortib bordi. Modda qizdirildi va eritildi, bu protoplanetning materiallarining zichligiga ko'ra tabaqalanishiga va tananing sharsimon shaklga o'tishiga olib keldi. Ko'pgina tadqiqotchilar Quyosh tizimi evolyutsiyasining dastlabki bosqichlarida bugungi kunda kuzatilayotgan sayyoralar va kichik samoviy jismlarga qaraganda ko'proq protoplanetalar hosil bo'lgan degan gipotezaga moyil. O'sha paytda hosil bo'lgan gaz gigantlari - Yupiter va Saturn - tizimga, Quyoshga yaqinroq ko'chib o'tdi. Bu Quyosh tizimining paydo bo'lgan jismlarining harakatida sezilarli tartibsizliklarni keltirib chiqardi va kuchli bombardimon davri deb ataladigan jarayonning rivojlanishiga sabab bo'ldi. Asosan Yupiterning rezonansli ta'siri natijasida hosil bo'lgan osmon jismlarining bir qismi sistemaning chetiga, bir qismi esa Quyoshga uloqtirildi. Bu jarayon 4,1 dan 3,8 milliard yil oldin sodir bo'lgan. Og'ir bombardimonlarning kech bosqichi deb ataladigan davrning izlari Oy va Merkuriyda ko'plab zarba kraterlari shaklida qoldi. Xuddi shu narsa Mars va Yupiter o'rtasidagi hosil bo'lgan jismlar bilan sodir bo'ldi: ular o'rtasidagi to'qnashuvlarning chastotasi ular bugungi kundagidan kattaroq va muntazamroq shakldagi ob'ektlarga aylanishiga to'sqinlik qiladigan darajada yuqori edi. Taxminlarga ko'ra, ular orasida evolyutsiyaning ma'lum bosqichlarini bosib o'tgan va keyin to'qnashuvlar paytida bo'linib ketgan jismlarning bo'laklari, shuningdek, kattaroq jismlarning bir qismi bo'lishga ulgurmagan va shu tariqa qadimiy shakllanishlarning namunalarini ko'rsatadigan jismlar mavjud. . Yuqorida aytib o'tilganidek, Lutetia asteroidi bunga misoldir. Buni Rosetta kosmik kemasi tomonidan olib borilgan asteroidni o'rganish, jumladan, 2010 yil iyul oyida yaqin parvoz paytida suratga olish tasdiqladi.

Shunday qilib, Yupiter asosiy asteroid kamarining evolyutsiyasida muhim rol o'ynaydi. Gravitatsion ta'siri tufayli biz asteroidlarning asosiy kamarda tarqalishining hozirgi kuzatilayotgan rasmini oldik. Kuiper kamariga kelsak, Neptunning ta'siri Yupiterning roliga qo'shiladi, bu esa samoviy jismlarning quyosh tizimining bu uzoq mintaqasiga otilib chiqishiga olib keladi. Taxminlarga ko'ra, gigant sayyoralarning ta'siri uzoqroq bo'lgan Oort bulutiga ham ta'sir qiladi, ammo u hozirgidan ko'ra Quyoshga yaqinroq shakllangan. Gigant sayyoralarga yaqinlashish evolyutsiyasining dastlabki bosqichlarida ibtidoiy ob'ektlar (sayyoralar) o'zlarining tabiiy harakatida biz tortishish manevrlarini amalga oshirib, Oort bulutiga tegishli bo'shliqni to'ldirgan. Quyoshdan shunchalik uzoq masofada joylashganligi sababli, ular bizning galaktikamiz yulduzlari - Somon yo'lining ta'siriga duchor bo'lishadi, bu ularning aylana quyosh fazosining yaqin hududiga qaytish traektoriyasi bo'yicha xaotik o'tishiga olib keladi. Biz bu sayyoralarni uzoq davrli kometalar sifatida kuzatamiz. Misol tariqasida 20-asrning eng yorqin kometasi - 1995-yil 23-iyulda kashf etilgan va 1997-yilda perigeliyga yetib borgan Xeyl-Bopp kometasini koʻrsatishimiz mumkin. Uning Quyosh atrofida aylanish davri 2534 yil, afelion esa 185 AB masofasida. quyoshdan.

Asteroid-kometa xavfi

Oy, Merkuriy va Quyosh tizimining boshqa jismlari yuzasidagi ko'plab kraterlar ko'pincha Yer uchun asteroid-kometa xavfi darajasining illyustratsiyasi sifatida tilga olinadi. Ammo bunday ma'lumot mutlaqo to'g'ri emas, chunki bu kraterlarning aksariyati "og'ir bombardimon davrida" shakllangan. Shunga qaramay, Yer yuzasida zamonaviy texnologiyalar, jumladan, sun’iy yo‘ldosh tasvirlari tahlili yordamida Quyosh tizimi evolyutsiyasining ancha keyingi davrlariga oid asteroidlar bilan to‘qnashuvlar izlarini aniqlash mumkin. Ma'lum bo'lgan eng katta va eng qadimgi krater Vredefort Janubiy Afrikada joylashgan. Uning diametri taxminan 250 kilometrni tashkil etadi, yoshi ikki milliard yilga baholanadi.

Meksikadagi Yukatan yarim oroli sohilidagi Chikxulub krateri 65 million yil oldin asteroid zarbasi natijasida hosil bo'lgan, bu trotilning 100 teraton (10 12 tonna) portlash energiyasiga teng. Hozirda dinozavrlarning yo‘q bo‘lib ketishi atmosferada Quyoshni to‘sib qo‘ygan chang qatlamining paydo bo‘lishi natijasida tsunami, zilzilalar, vulqon otilishi va iqlim o‘zgarishiga sabab bo‘lgan ushbu halokatli hodisaning oqibati bo‘lgan deb ishoniladi. Eng yoshlaridan biri - Barringer krateri AQShning Arizona cho'lida joylashgan. Uning diametri 1200 metr, chuqurligi 175 metr. U 50 ming yil oldin diametri taxminan 50 metr va massasi bir necha yuz ming tonna bo'lgan temir meteoritning zarbasi natijasida paydo bo'lgan.

Umuman olganda, hozirda osmon jismlarining qulashi natijasida hosil bo'lgan 170 ga yaqin zarba kraterlari mavjud. Eng ko'p e'tiborni tortgan voqea Chelyabinsk yaqinida bo'ldi, 2013 yil 15 fevralda bu hududda atmosferaga asteroid kirib keldi, uning o'lchami taxminan 17 metr va massasi 13 000 tonnani tashkil etdi. U 20 kilometr balandlikda havoda portladi, uning og'irligi 600 kilogramm bo'lgan eng katta qismi Chebarkul ko'liga tushdi.

Uning qulashi qurbonlarga olib kelmadi, vayronagarchilik sezilarli bo'ldi, ammo halokatli emas: shisha juda katta maydonda sindi, Chelyabinsk rux zavodining tomi qulab tushdi va 1500 ga yaqin odam shisha bo'laklaridan jarohat oldi. Taxminlarga ko'ra, falokat omadning bir elementi tufayli sodir bo'lmagan: meteoritning tushish traektoriyasi yumshoq edi, aks holda oqibatlari ancha og'irroq bo'lar edi. Portlash energiyasi 0,5 megaton trotilga teng, bu Xirosimaga tashlangan 30 ta bombaga to'g'ri keladi. Chelyabinsk asteroidi 1908 yil 17 (30) iyunda Tunguska meteoritining portlashidan keyin bu kattalikdagi eng batafsil tasvirlangan hodisaga aylandi. Zamonaviy hisob-kitoblarga ko'ra, Chelyabinsk kabi samoviy jismlarning qulashi butun dunyo bo'ylab taxminan har 100 yilda bir marta sodir bo'ladi. Tunguska hodisasiga kelsak, 18 kilometr balandlikda 10-15 megaton trotil quvvati bilan sodir bo'lgan portlash natijasida diametri 50 kilometr bo'lgan maydonda daraxtlar yonib ketgan va qulaganida, bunday ofatlar taxminan har bir marta sodir bo'ladi. 300 yil. Biroq, qayd etilganlarga qaraganda kichikroq jismlarning Yer bilan tez-tez to'qnashuvi sezilarli zarar keltirgan holatlar mavjud. Masalan, 1947-yil 12-fevralda Vladivostok shimoli-sharqidagi Sikhote-Alinga qulagan to‘rt metrli asteroid. Asteroid kichik bo'lsa-da, u deyarli butunlay temirdan iborat bo'lib, Yer yuzasida kuzatilgan eng katta temir meteorit bo'lib chiqdi. 5 kilometr balandlikda u portladi va chaqnash Quyoshdan yorqinroq edi. Portlash epitsentrining hududida (uning yer yuzasiga proyeksiyasi) aholi yashamagan, ammo diametri 2 kilometr bo'lgan hududda o'rmon shikastlangan va diametri 26 metrgacha bo'lgan yuzdan ortiq kraterlar hosil bo'lgan. . Agar bunday narsa katta shaharga tushib qolsa, yuzlab va hatto minglab odamlar halok bo'ladi.

Shu bilan birga, asteroid qulashi natijasida ma'lum bir odamning o'lish ehtimoli juda past ekanligi aniq. Bu yuzlab yillar sezilarli qurbonlarsiz o'tishi mumkinligini, keyin esa yirik asteroidning qulashi millionlab odamlarning o'limiga olib kelishi mumkinligini istisno qilmaydi. Jadvalda 1-jadvalda boshqa hodisalardan o'lim darajasi bilan bog'liq bo'lgan asteroid qulashi ehtimoli ko'rsatilgan.

Keyingi asteroid zarbasi qachon sodir bo'lishi noma'lum, uning oqibatlari Chelyabinsk hodisasiga o'xshash yoki undan ham og'irroq. 20 yildan keyin yoki bir necha asrdan keyin tushishi mumkin, lekin ertaga tushishi mumkin. Chelyabinsk kabi hodisa haqida erta ogohlantirish nafaqat ma'qul, balki 50 metrdan kattaroq potentsial xavfli ob'ektlarni samarali ravishda yo'naltirish kerak. Kichikroq asteroidlarning Yer bilan to'qnashuviga kelsak, bu hodisalar biz o'ylagandan ham tez-tez sodir bo'ladi: taxminan har ikki haftada bir marta. Buni NASA tomonidan tayyorlangan so'nggi yigirma yil ichida bir metr yoki undan ortiq o'lchamdagi asteroidlarning ta'sirining quyidagi xaritasi tasvirlangan.

Erga yaqin bo'lgan potentsial xavfli ob'ektlarni yo'naltirish usullari

2004 yilda Apofis asteroidining kashf etilishi, 2036 yilda Yer bilan to'qnashuv ehtimoli o'sha paytda ancha yuqori deb hisoblangan, asteroid-kometalarni himoya qilish muammosiga qiziqishning sezilarli darajada oshishiga olib keldi. Xavfli samoviy jismlarni aniqlash va kataloglash ishlari boshlandi, ularning Yer bilan toʻqnashuvining oldini olish muammosini hal qilish boʻyicha tadqiqot dasturlari yoʻlga qoʻyildi. Natijada topilgan asteroidlar va kometalar soni keskin ko'paydi, shuning uchun hozirga kelib ularning dastur ustida ish boshlanishidan oldin ma'lum bo'lganidan ham ko'prog'i topildi. Asteroidlarni Yerga ta'sir qilish traektoriyalaridan chetlashtirishning turli usullari, shu jumladan juda ekzotik usullar ham taklif qilingan. Masalan, xavfli asteroidlarning sirtlarini bo'yoq bilan qoplash, bu ularning aks ettiruvchi xususiyatlarini o'zgartiradi, bu esa quyosh nuri bosimi tufayli asteroid traektoriyasining kerakli og'ishiga olib keladi. Xavfli ob'ektlar bilan kosmik kemalarni to'qnashtirib, ularning traektoriyalarini o'zgartirish yo'llari bo'yicha tadqiqotlar davom etdi. Oxirgi usullar juda istiqbolli ko'rinadi va zamonaviy raketa va kosmik texnologiyalarning imkoniyatlaridan tashqariga chiqadigan texnologiyalardan foydalanishni talab qilmaydi. Biroq, ularning samaradorligi boshqariladigan kosmik kemaning massasi bilan cheklangan. Rossiyaning eng kuchli tashuvchisi Proton-M uchun u 5-6 tonnadan oshmasligi kerak.

Keling, masalan, massasi taxminan 40 million tonna bo'lgan Apofis tezligining o'zgarishini hisoblaylik: u bilan 10 km/s nisbiy tezlikda 5 tonna og'irlikdagi kosmik kemaning to'qnashuvi soniyasiga 1,25 millimetrni beradi. Agar zarba kutilgan to'qnashuvdan ancha oldin amalga oshirilsa, kerakli og'ishlarni yaratish mumkin, ammo bu "uzoq vaqt" ko'p o'n yillar davom etadi. Hozirgi vaqtda asteroidning traektoriyasini maqbul aniqlik bilan bashorat qilishning iloji yo'q, ayniqsa ta'sir dinamikasi parametrlarini bilish va shuning uchun asteroid tezligi vektorida kutilayotgan o'zgarishlarni baholashda noaniqlik mavjudligini hisobga olsak. Shunday qilib, xavfli asteroidni Yer bilan to'qnashuvdan qaytarish uchun unga nisbatan kattaroq snaryadni yo'naltirish imkoniyatini topish kerak. Shunday qilib, biz massasi kosmik kemaning massasidan sezilarli darajada kattaroq bo'lgan boshqa asteroidni taklif qilishimiz mumkin, masalan, 1500 tonna. Ammo bunday asteroid harakatini nazorat qilish uchun g‘oyani hayotga tatbiq etish uchun juda ko‘p yoqilg‘i kerak bo‘ladi. Shu sababli, asteroid raketasining traektoriyasini kerakli o'zgartirish uchun o'zi hech qanday yoqilg'i sarfini talab qilmaydigan tortishish manevrini qo'llash taklif qilindi.

Gravitatsion manevr deganda biz kosmik jismning (bizning holimizda, asteroid snaryadlari) juda katta jismning - Yer, Venera, quyosh tizimining boshqa sayyoralari, shuningdek ularning sun'iy yo'ldoshlarining uchib ketishini tushunamiz. Manevrning ma'nosi uchayotgan jismga nisbatan traektoriya parametrlarini (balandlik, boshlang'ich pozitsiyasi va tezlik vektori) tanlashdir, bu uning tortishish ta'siri tufayli ob'ektning orbitasini o'zgartirishga imkon beradi (bizning holatda). , asteroid) Quyosh atrofida to'qnashuv traektoriyasida bo'lishi uchun. Boshqacha qilib aytganda, raketa dvigateli yordamida boshqariladigan ob'ektga tezlik impulsini berish o'rniga, biz bu impulsni sayyoraning tortishish kuchi yoki, shuningdek, sling effekti deb ham atashadi. Bundan tashqari, impulsning kattaligi sezilarli bo'lishi mumkin - 5 km / s yoki undan ko'p. Uni standart raketa dvigateli bilan yaratish uchun qurilmaning massasidan 3,5 baravar ko'p miqdorda yoqilg'i sarflash kerak. Gravitatsiyaviy manevr usuli uchun yoqilg'i faqat transport vositasini hisoblangan manevr traektoriyasiga olib chiqish uchun kerak bo'ladi, bu esa uning sarfini ikki darajaga kamaytiradi. Shuni ta'kidlash kerakki, kosmik kemalarning orbitalarini o'zgartirishning bu usuli yangi emas: uni o'tgan asrning 30-yillari boshida sovet raketasozlik kashshofi F.A. Zander. Hozirgi vaqtda ushbu texnika kosmik parvoz amaliyotida keng qo'llaniladi. Masalan, Evropaning Rosetta kosmik kemasini yana bir bor eslatib o'tish kifoya: missiyani amalga oshirish davomida u o'n yil davomida Yer yaqinida uchta va Mars yaqinida bir marta tortishish manevrlarini amalga oshirdi. Sovet kosmik kemalari Vega-1 va Vega-2ni eslash mumkin, ular birinchi marta Halley kometasi atrofida uchib o'tdilar - unga boradigan yo'lda ular Veneraning tortishish maydonidan foydalangan holda tortishish manevrlarini amalga oshirdilar. 2015-yilda Plutonga yetib borish uchun NASAning New Horizons kosmik apparati Yupiter maydonida manevrdan foydalangan. Gravitatsiya yordamidan foydalanadigan missiyalar ro'yxati bu misollar bilan tugamaydi.

Nisbatan kichik Yer yaqinidagi asteroidlarni Yer bilan to‘qnashuv traektoriyasidan og‘ish uchun xavfli samoviy jismlarga yo‘naltirish uchun gravitatsion manevrdan foydalanish Rossiya Fanlar akademiyasi Koinot tadqiqotlari instituti xodimlari tomonidan xalqaro konferensiyada taklif qilindi. asteroid xavfi muammosi, 2009 yilda Maltada tashkil etilgan. Kelgusi yili ushbu kontseptsiya va uning mantiqiy asoslarini bayon qiluvchi jurnal nashri paydo bo'ldi.

Kontseptsiyaning maqsadga muvofiqligini tasdiqlash uchun xavfli samoviy jismga misol sifatida Apofis asteroidi tanlandi.

Dastlab ular asteroid xavfi Yer bilan kutilayotgan to'qnashuvdan taxminan o'n yil oldin aniqlangan degan shartni qabul qilishdi. Shunga ko'ra, asteroidning u orqali o'tadigan traektoriyadan chetga chiqishi uchun stsenariy tuzildi. Avvalo, orbitalari ma'lum bo'lgan Yerga yaqin asteroidlar ro'yxatidan bittasi tanlab olindi, u asteroidning Apofisga urilishini ta'minlaydigan gravitatsiyaviy manevrni amalga oshirish uchun mos bo'lgan orbitaga Yer yaqiniga o'tkaziladi. 2035. Tanlash mezoni sifatida biz asteroidni shunday traektoriyaga o'tkazish uchun unga berilishi kerak bo'lgan tezlik impulsining kattaligini oldik. Maksimal ruxsat etilgan impuls 20 m / s deb hisoblangan. Keyinchalik, asteroidni Apofisga yo'naltirish bo'yicha mumkin bo'lgan operatsiyalarning raqamli tahlili quyidagi parvoz stsenariysiga muvofiq amalga oshirildi.

Proton-M raketasining bosh bloki Briz-M yuqori pog'onasidan foydalangan holda past Yer orbitasiga chiqarilgandan so'ng, kosmik kema snaryad asteroidiga parvoz yo'liga o'tkaziladi va keyinchalik uning yuzasiga qo'nadi. Qurilma sirtga o'rnatiladi va asteroid bilan birga dvigatelni yoqadigan nuqtaga qadar harakat qiladi va asteroidga uni gravitatsiyaviy manevrning hisoblangan traektoriyasiga o'tkazadigan impuls beradi - Yer atrofida aylanadi. Harakat paytida maqsadli asteroidning ham, snaryadli asteroidning ham harakat parametrlarini aniqlash uchun zarur o'lchovlar olinadi. O'lchov natijalariga ko'ra, snaryadning traektoriyasi hisoblab chiqiladi va unga tuzatish kiritiladi. Qurilmaning harakatlantiruvchi tizimi yordamida asteroidga nishon tomon harakat traektoriyasi parametrlaridagi xatolarni tuzatuvchi tezlik impulslari beriladi. Xuddi shu operatsiyalar transport vositasining snaryadli asteroidga uchish yo'lida amalga oshiriladi. Stsenariyni ishlab chiqish va optimallashtirishda asosiy parametr - bu snaryadli asteroidga berilishi kerak bo'lgan tezlik impulsi. Ushbu rolga nomzodlar uchun impuls xabarining sanalari, asteroidning Yerga kelishi va xavfli ob'ekt bilan to'qnashuvi belgilanadi. Bu parametrlar snaryad asteroidiga berilgan impulsning kattaligi minimal bo'ladigan tarzda tanlangan. Tadqiqot jarayonida hozirda orbital parametrlari ma'lum bo'lgan asteroidlarning butun ro'yxati nomzod sifatida tahlil qilindi - ulardan 11 mingga yaqini.

Hisob-kitoblar natijasida beshta asteroid topildi, ularning xarakteristikalari, jumladan, o'lchamlari jadvalda keltirilgan. 2. O'lchamlari ruxsat etilgan maksimal massaga to'g'ri keladigan qiymatlardan sezilarli darajada oshib ketadigan asteroidlar tomonidan urilgan: 1500–2000 tonna. Shu munosabat bilan ikkita fikrni aytish kerak. Birinchisi: tahlilda Yerga yaqin asteroidlarning toʻliq roʻyxatidan (11000 ta) foydalanilgan boʻlsa, zamonaviy hisob-kitoblarga koʻra, ularning soni kamida 100.000 tani tashkil etadi.Ikkinchi: oʻq sifatida butun asteroiddan emas, balki undan foydalanishning real imkoniyati. , masalan, uning yuzasida toshlar joylashgan bo'lib, ularning massasi belgilangan chegaralarga to'g'ri keladi (Itokava asteroidini eslash mumkin). E'tibor bering, Amerikaning kichik asteroidni Oy orbitasiga olib chiqish loyihasida aynan shunday yondashuv real deb baholanadi. Stoldan 2 dan ko'rinib turibdiki, agar 2006 XV4 asteroidi raketa sifatida ishlatilsa, eng kichik tezlik impulsi - atigi 2,38 m/s - talab qilinadi. To'g'ri, uning o'zi juda katta va taxminiy chegaradan 1500 tonna oshib ketadi. Ammo agar siz uning bo'lagi yoki toshini bunday massa bilan (agar mavjud bo'lsa) sirtda ishlatsangiz, unda ko'rsatilgan impuls 1,2 tonna yoqilg'i sarflaydigan 3200 m / s gaz chiqarish tezligiga ega standart raketa dvigatelini yaratadi. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, ushbu asteroid yuzasiga umumiy massasi 4,5 tonnadan ortiq bo'lgan qurilma qo'nishi mumkin, shuning uchun yoqilg'i etkazib berish muammo tug'dirmaydi. Elektr raketa dvigatelidan foydalanish esa yoqilg'i sarfini (aniqrog'i, ishchi suyuqlik) 110 kilogrammgacha kamaytiradi.

Ammo shuni hisobga olish kerakki, jadvalda keltirilgan kerakli tezlik impulslari to'g'risidagi ma'lumotlar tezlik vektoridagi kerakli o'zgarish mutlaqo aniq amalga oshirilganda ideal holatga tegishli. Aslida, bunday emas va yuqorida aytib o'tilganidek, orbitani tuzatish uchun ishchi suyuqlik ta'minoti bo'lishi kerak. Bugungi kunga qadar erishilgan aniqliklarga ko'ra, tuzatish uchun jami 30 m / s gacha bo'lgan tezlik talab qilinishi mumkin, bu xavfli ob'ektni ushlab turish muammosini hal qilish uchun tezlikni o'zgartirishning nominal qiymatlaridan oshib ketadi.

Bizning holatda, boshqariladigan ob'ektning massasi uch marta kattaroq bo'lsa, boshqa echim talab qilinadi. Bu mavjud - bu elektr raketa dvigatelidan foydalanish, bu bir xil tuzatuvchi impuls uchun ishchi suyuqlik sarfini o'n baravar kamaytirishga imkon beradi. Bundan tashqari, yo'l-yo'riqning aniqligini oshirish uchun xavfli asteroid yuzasiga oldindan joylashtirilgan qabul qiluvchi transiver bilan jihozlangan kichik qurilma va asosiy qurilmaga hamroh bo'lgan ikkita sun'iy yo'ldoshni o'z ichiga olgan navigatsiya tizimidan foydalanish taklif etiladi. Transceiverlar qurilmalar orasidagi masofani va ularning nisbiy tezligini o'lchash uchun ishlatiladi. Bunday tizim, agar nishonga yaqinlashishning oxirgi bosqichida bir necha o'n kilogramm kuchga ega bo'lgan kichik kimyoviy dvigateldan foydalanilgan bo'lsa, asteroid snaryadlarining nishonga 50 metrgacha og'ish bilan tegib ketishini ta'minlashga imkon beradi. 2 m/s ichida tezlik impulsi.

Xavfli ob'ektlarni chalg'itish uchun kichik asteroidlardan foydalanish kontseptsiyasining maqsadga muvofiqligini muhokama qilishda paydo bo'ladigan savollar orasida eng muhim savol - uning atrofidagi tortishish manevri traektoriyasiga o'tkazilgan asteroidning Yer bilan to'qnashuvi xavfi. Jadvalda 2-rasmda tortishish manevrini bajarishda asteroidlarning Yer markazidan perigeydagi masofalari ko'rsatilgan. To'rttasi uchun ular 15 000 kilometrdan oshadi va 1994 yilgi asteroid uchun GV 7427,54 kilometrni tashkil qiladi (Yerning o'rtacha radiusi 6371 kilometr). Masofalar xavfsiz ko'rinadi, ammo agar asteroidning o'lchami atmosferada yonmasdan Yer yuzasiga etib borishi mumkin bo'lsa, hech qanday xavf yo'qligini kafolatlash hali ham mumkin emas. Asteroid temir bo'lmasa, diametri 8-10 metr maksimal ruxsat etilgan o'lcham deb hisoblanadi. Muammoni hal qilishning radikal usuli - manevr uchun Mars yoki Veneradan foydalanish.

Tadqiqot uchun asteroidlarni ushlash

Asteroidni qayta yo'naltirish missiyasi (ARM) loyihasining asosiy g'oyasi asteroidni bevosita inson ishtirokida tadqiqot o'tkazish uchun qulayroq bo'lgan boshqa orbitaga o'tkazishdir. Shunday qilib, Oyga yaqin orbita taklif qilindi. Asteroid orbitasini o'zgartirishning yana bir varianti sifatida IKI RAS kichik asteroidlarni Yer yaqinidagi xavfli ob'ektlarga yo'naltirish uchun ishlab chiqilganlarga o'xshash Yer yaqinidagi tortishish manevrlari yordamida asteroidlar harakatini boshqarish usullarini ko'rib chiqdi.

Bunday manevrlarning maqsadi asteroidlarni Yerning orbital harakati bilan, xususan, asteroid va Yer davrlarining 1: 1 nisbati bilan rezonanslashadigan orbitalarga o'tkazishdir. Erga yaqin asteroidlar orasida belgilangan nisbatda va perigey radiusining ruxsat etilgan pastki chegarasida - 6700 kilometrda rezonansli orbitalarga o'tkazilishi mumkin bo'lgan o'n uchta asteroid mavjud. Buning uchun ularning har qandayiga 20 m/s dan oshmaydigan tezlik impulsini ta'minlash kifoya. Ularning ro'yxati jadvalda keltirilgan. 3, bu asteroidni Yer yaqinidagi tortishish manevrining traektoriyasiga o'tkazadigan tezlik impulslarining kattaligini ko'rsatadi, buning natijasida uning orbita davri Yerga teng bo'ladi, ya'ni bir yil. U erda manevr orqali erishish mumkin bo'lgan geliosentrik harakatida asteroidning maksimal va minimal tezligi ham berilgan. Shunisi qiziqki, maksimal tezliklar juda yuqori bo'lishi mumkin, bu manevr asteroidni Quyoshdan ancha uzoqqa uloqtirish imkonini beradi. Masalan, 2012 VE77 asteroidi Saturn orbitasi masofasida, qolganlari esa Mars orbitasidan tashqarida joylashgan afelionli orbitaga yuborilishi mumkin.

Rezonansli asteroidlarning afzalligi shundaki, ular har yili Yer yaqiniga qaytib keladi. Bu har yili hech bo‘lmaganda asteroidga qo‘nish uchun kosmik kema jo‘natish va tuproq namunalarini Yerga yetkazish imkonini beradi va tushayotgan transport vositasini Yerga qaytarish uchun deyarli hech qanday yoqilg‘i talab qilinmaydi. Shu nuqtai nazardan, rezonansli orbitadagi asteroid Kek loyihasida rejalashtirilganidek, Oyga o'xshash orbitadagi asteroiddan afzalliklarga ega, chunki u qaytish uchun sezilarli yoqilg'i sarfini talab qiladi. Uchuvchisiz missiyalar uchun bu hal qiluvchi bo'lishi mumkin, ammo boshqariladigan parvozlar uchun favqulodda vaziyatda (bir hafta yoki undan ham kamroq vaqt ichida) qurilmaning Yerga iloji boricha tezroq qaytishini ta'minlash zarur bo'lganda, ustunlik samolyot tomonida bo'lishi mumkin. ARM loyihasi.

Boshqa tomondan, rezonansli asteroidlarning Yerga har yili qaytishi vaqti-vaqti bilan tortishish manevrlarini amalga oshirishga imkon beradi, har safar tadqiqot sharoitlarini optimallashtirish uchun ularning orbitasini o'zgartiradi. Shu bilan birga, orbita rezonansli bo'lib qolishi kerak, bunga bir nechta tortishish manevralarini bajarish orqali erishish oson. Ushbu yondashuvdan foydalanib, asteroidni Yernikiga o'xshash, ammo uning tekisligiga (ekliptika tomon) bir oz moyil bo'lgan orbitaga o'tkazish mumkin. Keyin asteroid Yerga yiliga ikki marta yaqinlashadi. Gravitatsion manevrlar ketma-ketligi natijasida hosil bo'lgan orbitalar oilasiga tekisligi ekliptikada joylashgan, lekin juda katta ekssentriklikka ega bo'lgan va 2012 VE77 asteroidi singari Mars orbitasiga etib boradigan orbita kiradi.

Agar biz sayyoralar atrofida tortishish manevrlari texnologiyasini, jumladan, rezonansli orbitalarni qurish texnologiyasini yanada rivojlantirsak, unda Oydan foydalanish g'oyasi paydo bo'ladi. Gap shundaki, sayyora yaqinidagi tortishish manevri uning sof ko'rinishida ob'ektni sun'iy yo'ldosh orbitasiga olib chiqishga imkon bermaydi, chunki u sayyora atrofida uchganda, uning nisbiy harakatining energiyasi o'zgarmaydi. Agar u bir vaqtning o'zida sayyoraning tabiiy yo'ldoshini (Oyni) aylanib chiqsa, unda uning energiyasini kamaytirish mumkin. Muammo shundaki, pasayish sun'iy yo'ldosh orbitasiga o'tish uchun etarli bo'lishi kerak, ya'ni sayyoraga nisbatan dastlabki tezlik kichik bo'lishi kerak. Agar bu talab bajarilmasa, ob'ekt Yer yaqinini abadiy tark etadi. Ammo agar siz kombinatsiyalangan manevrning geometriyasini tanlasangiz, natijada asteroid rezonansli orbitada qoladi, u holda manevr bir yildan keyin takrorlanishi mumkin. Shunday qilib, rezonans holatini va Oyning muvofiqlashtirilgan parvozini saqlab qolgan holda, Yer yaqinidagi tortishish manevrlarini qo'llash orqali Yer sun'iy yo'ldoshi orbitasiga asteroidni qo'lga kiritish mumkin.

Ko'rinib turibdiki, asteroidlarning harakatini gravitatsiyaviy manevrlar yordamida boshqarish kontseptsiyasini amalga oshirish imkoniyatini tasdiqlovchi alohida misollar Yer bilan to'qnashuvga tahdid soladigan har qanday samoviy jism uchun asteroid-kometa xavfi muammosini hal qilishni kafolatlamaydi. Muayyan holatda unga qaratilishi mumkin bo'lgan mos asteroid bo'lmasligi mumkin. Biroq, eng "so'nggi" kataloglangan asteroidlarni hisobga olgan holda amalga oshirilgan so'nggi hisob-kitob natijalari shuni ko'rsatadiki, asteroidni sayyora yaqiniga o'tkazish uchun zarur bo'lgan maksimal ruxsat etilgan tezlik impulsi bilan 40 m / s ga teng mos asteroidlar Venera, Yer va Mars uchun mos ravishda 29, 193 va 72. Ular harakatini zamonaviy raketa va kosmik texnologiyalar yordamida boshqarish mumkin bo'lgan samoviy jismlar ro'yxatiga kiritilgan. Ro‘yxat tez sur’atlar bilan o‘sib bormoqda, kuniga o‘rtacha ikki-beshtagacha asteroid topiladi. Shunday qilib, 2014-yil 1-noyabrdan 21-noyabrgacha boʻlgan davrda Yerga yaqin 58 ta asteroid topildi. Hozirgacha biz tabiiy samoviy jismlarning harakatiga ta'sir qila olmadik, ammo bu mumkin bo'lganda tsivilizatsiya rivojlanishining yangi bosqichi keladi.

Maqola uchun lug'at

Bode qonuni(Titius-Bode qoidasi, 1766-yilda nemis matematigi Iogann Titius tomonidan asos solingan va 1772-yilda nemis astronomi Iogann Bode tomonidan qayta tuzilgan) Quyosh sistemasi va Quyosh sayyoralari orbitalari, shuningdek, sayyoralar va sayyoralar orasidagi masofani tasvirlaydi. uning tabiiy yo'ldoshlarining orbitalari. Uning matematik formulalaridan biri: R i = (D i + 4)/10, bu erda D i = 0, 3, 6, 12 ... n, 2n va R i - astronomik birliklarda sayyora orbitasining o'rtacha radiusi. (a. e.).

Ushbu empirik qonun ko'pchilik sayyoralar uchun 3% aniqlik bilan to'g'ri keladi, ammo u hech qanday jismoniy ma'noga ega emas. Biroq, Quyosh tizimining shakllanish bosqichida gravitatsiyaviy buzilishlar natijasida protoplanetlarning orbitalari barqaror bo'lgan mintaqalarning muntazam halqali tuzilishi paydo bo'lgan degan taxmin mavjud. Quyosh tizimining keyingi tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, Bode qonuni, odatda, har doim ham bajarilmaydi: masalan, Neptun va Plutonning orbitalari Quyoshga u taxmin qilganidan ancha yaqinroqdir (jadvalga qarang).

(L-nuqtalari yoki libration nuqtalari, lat. Libratsiya- tebranish) - ikkita massiv jismlar tizimidagi nuqtalar, masalan, Quyosh va sayyora yoki sayyora va uning tabiiy yo'ldoshi. Massasi sezilarli darajada kichikroq bo'lgan jism - asteroid yoki kosmik laboratoriya - Lagrange nuqtalarining har qandayida qoladi, u faqat tortishish kuchlari ta'sir qilsa, kichik amplituda tebranishlarni amalga oshiradi.

Lagranj nuqtalari ikkala jismning orbital tekisligida yotadi va 1 dan 5 gacha indekslar bilan belgilanadi. Birinchi uchtasi - kollinear - massiv jismlarning markazlarini bog'laydigan to'g'ri chiziqda yotadi. L 1 nuqtasi massiv jismlar orasida, L 2 - kamroq massivning orqasida, L 3 - kattaroq massivning orqasida joylashgan. Bu nuqtalarda asteroidning holati eng kam barqarordir. L 4 va L 5 nuqtalari - uchburchak yoki troyan - orbitada katta massali jismlarni bog'laydigan chiziqning ikkala tomonida, ularni bog'laydigan chiziqdan (masalan, Quyosh va Yer) 60 ° burchak ostida joylashgan.

Yer-Oy tizimining L 1 nuqtasi kosmonavtlarning Oyga minimal yoqilg'i sarfi bilan yetib borishiga imkon beruvchi boshqariladigan orbital stantsiyani joylashtirish uchun qulay joy yoki Quyoshni kuzatish uchun observatoriya bo'lib, bu nuqtada Yer hech qachon to'sib qo'yilmaydi. yoki Oy.

Quyosh-Yer tizimining L 2 nuqtasi kosmik observatoriyalar va teleskoplarni qurish uchun qulaydir. Bu nuqtada ob'ekt Yer va Quyoshga nisbatan o'z yo'nalishini cheksiz saqlab qoladi. U allaqachon Amerika laboratoriyalari Planck, Herschel, WMAP, Gaia va boshqalarni o'z ichiga oladi.

L 3 nuqtasida, Quyoshning narigi tomonida, fantast yozuvchilar bir necha bor ma'lum bir sayyorani - Yerga qarshi sayyorani joylashtirdilar, u uzoqdan kelgan yoki Yer bilan bir vaqtda yaratilgan. Zamonaviy kuzatuvlar buni topa olmadi.

Eksantriklik(1-rasm) - ikkinchi tartibli egri chiziq (ellips, parabola va giperbola) shaklini tavsiflovchi raqam. Matematik jihatdan u egri chiziqdagi har qanday nuqtaning uning fokusigacha bo‘lgan masofasining shu nuqtadan to‘g‘ri chiziqgacha bo‘lgan masofaga nisbatiga teng bo‘lib, direktrisa deb ataladi. Ellipslar - asteroidlar va boshqa ko'pgina samoviy jismlarning orbitalarida ikkita direktriks mavjud. Ularning tenglamalari: x = ±(a/e), bu erda a - ellipsning yarim katta o'qi; e - ekssentriklik - har qanday egri chiziq uchun doimiy bo'lgan qiymat. Ellipsning ekssentrisiteti 1 dan kichik (parabola uchun e = 1, giperbola uchun e > 1); e > 0 bo'lsa, ellips shakli aylanaga yaqinlashadi, e > 1 bo'lsa, ellips borgan sari cho'ziladi va siqiladi, natijada segmentga - o'zining asosiy o'qi 2a ga aylanadi. Ellipsning ekssentrikligining yana bir sodda va vizual ta'rifi uning maksimal va minimal masofalari orasidagi farqning fokusga ularning yig'indisiga nisbati, ya'ni ellipsning katta o'qi uzunligi. Quyosh aylanasi orbitalari uchun bu samoviy jismning afeliy va perigeliydagi Quyoshdan masofasidagi farqning ularning yig'indisiga (orbitaning asosiy o'qi) nisbati.

quyoshli shamol- quyosh tojidan plazmaning doimiy oqimi, ya'ni zaryadlangan zarrachalar (protonlar, elektronlar, geliy yadrolari, kislorod ionlari, kremniy, temir, oltingugurt) Quyoshdan radial yo'nalishda. U kamida 100 AU radiusli sharsimon hajmni egallaydi. Ya'ni, hajm chegarasi quyosh shamoli dinamik bosimi va yulduzlararo gaz bosimi, Galaktikaning magnit maydoni va galaktik kosmik nurlarning tengligi bilan belgilanadi.

Ekliptika(yunon tilidan ekleipsis- tutilish) - Quyoshning ko'rinadigan yillik harakati sodir bo'lgan osmon sferasining katta doirasi. Haqiqatda, Yer Quyosh atrofida harakat qilganligi sababli, ekliptika osmon sferasining Yer orbitasi tekisligi bo'yicha qismidir. Ekliptika chizig'i Zodiakning 12 ta yulduz turkumidan o'tadi. Uning yunoncha nomi qadim zamonlardan beri ma'lum bo'lgan narsaga bog'liq: quyosh va oy tutilishi Oy o'z orbitasining ekliptika bilan kesishish nuqtasiga yaqin bo'lganda sodir bo'ladi.

Asteroidlar - bu Quyosh atrofida aylanib yuradigan zich gaz va changning o'zaro tortishishi natijasida hosil bo'lgan osmon jismlari. Ushbu jismlarning ba'zilari, masalan, asteroid, erigan yadro hosil qilish uchun etarli massaga ega. Yupiter o'z massasiga yetgan paytda, ko'pchilik sayyoralar (kelajakdagi protoplanetlar) bo'lingan va Mars va o'rtasidagi asl asteroid kamaridan chiqarib yuborilgan. Ushbu davrda Yupiterning tortishish maydoni ta'sirida katta jismlarning to'qnashuvi tufayli ba'zi asteroidlar paydo bo'ldi.

Orbitalar bo'yicha tasniflash

Asteroidlar quyosh nurlarining ko'rinadigan aks etishi va orbital xususiyatlar kabi xususiyatlarga ko'ra tasniflanadi.

Orbitalarining xususiyatlariga ko'ra, asteroidlar guruhlarga bo'lingan, ular orasida oilalarni ajratish mumkin. Asteroidlar guruhi orbital xarakteristikalari o'xshash, ya'ni yarim o'q, ekssentriklik va orbital moyillik bo'lgan bir qator jismlar deb hisoblanadi. Asteroidlar oilasini nafaqat yaqin orbitalarda harakatlanadigan, balki bitta katta jismning bo'laklari bo'lgan va uning bo'linishi natijasida hosil bo'lgan asteroidlar guruhi deb hisoblash kerak.

Ma'lum bo'lgan oilalarning eng kattasi bir necha yuzta asteroidni tashkil qilishi mumkin, eng ixchamlari esa o'nta ichida. Asteroid jismlarining taxminan 34% asteroidlar oilasiga kiradi.

Quyosh sistemasida ko'pchilik asteroidlar guruhlarining shakllanishi natijasida ularning ota-ona tanasi vayron bo'lgan, ammo ota-ona tanasi omon qolgan guruhlar ham mavjud (masalan).

Spektr bo'yicha tasniflash

Spektral tasniflash quyosh nurini aks ettiruvchi asteroid natijasi bo'lgan elektromagnit nurlanish spektriga asoslanadi. Ushbu spektrni ro'yxatga olish va qayta ishlash samoviy jismning tarkibini o'rganish va asteroidni quyidagi sinflardan birida aniqlash imkonini beradi:

• Uglerodli asteroidlar guruhi yoki C-guruhi. Ushbu guruh vakillari asosan ugleroddan, shuningdek, bizning Quyosh sistemamizning protoplanetar diskining shakllanishining dastlabki bosqichlarida bo'lgan elementlardan iborat. Vodorod va geliy, shuningdek, boshqa uchuvchi elementlar, uglerod asteroidlarida deyarli yo'q, ammo turli minerallar mavjud bo'lishi mumkin. Bunday jismlarning yana bir o'ziga xos xususiyati ularning past albedo - aks ettirish qobiliyatidir, bu boshqa guruhlarning asteroidlarini o'rganishdan ko'ra kuchliroq kuzatish vositalaridan foydalanishni talab qiladi. Quyosh tizimidagi asteroidlarning 75% dan ortig'i C guruhi vakillaridir. Ushbu guruhning eng mashhur organlari Hygeia, Pallas va bir marta - Ceres.
• Silikon asteroidlar guruhi yoki S-guruhi. Ushbu turdagi asteroidlar asosan temir, magniy va boshqa toshli minerallardan iborat. Shu sababli, kremniy asteroidlari toshli asteroidlar deb ham ataladi. Bunday jismlar juda yuqori albedoga ega, bu ularning ba'zilarini (masalan, Iris) shunchaki durbin yordamida kuzatish imkonini beradi. Quyosh tizimidagi kremniy asteroidlar soni umumiy miqdorning 17% ni tashkil qiladi va ular Quyoshdan 3 astronomik birlikgacha bo'lgan masofada eng ko'p tarqalgan. S-guruhining eng yirik vakillari: Juno, Amphitrite va Herculina.