Космические телескопы James Webb и Hubble, две космиеческих обсерватории NASA, запечатлели первый в своем роде эксперимент, предназначенный для изучения преднамеренного столкновения космического корабля с небольшим астероидом как способа планетарной защиты. Фактически, эти наблюдения за столкновением с двойным тестом перенаправления астероидов (DART) знаменуют собой первый случай, когда Webb и Hubble одновременно наблюдали одну и ту же небесную цель.
DART намеренно врезался в Диморфос, астероид-спутник в системе двойных астероидов Дидимос, 26 сентября 2022 года в 19:14 по восточноевропейскому времени. Это было первое испытание человечеством метода смягчения кинетического удара, использующего столкновение космического корабля для отклонения астероида, который не представляет угрозы для Земли, и изменения орбиты объекта. DART — это испытание для защиты Земли от потенциальных опасностей, связанных с астероидами или кометами.
Хотя скоординированные наблюдения Hubble и Webb являются важной вехой в работе каждого телескопа, существуют также ключевые научные вопросы, касающиеся строения и истории нашей Солнечной системы, которые ученые могут исследовать, объединяя возможности этих обсерваторий.
Телескоп Webb провел одно наблюдение за местом удара до того, как произошло столкновение. В течение следующих нескольких часов было проведено еще несколько наблюдений. Изображения с камеры ближнего инфракрасного диапазона NIRCam показывают плотное, компактное ядро с шлейфами материала, которые выглядят как клочья, растекающиеся от центра того места, где DART попал в астероид.
Из-за скорости движения астероида по небу наблюдение за столкновением с Webb поставило перед полетами, планированием и научными группами уникальные задачи. По мере того, как DART приближался к своей цели, команды выполняли дополнительную работу в течение нескольких недель, предшествовавших столкновению, чтобы упростить и протестировать метод отслеживания астероидов, движущихся со скоростью, более чем в три раза превышающей первоначальный предел скорости, установленный для Webb.
Астрономы также планируют наблюдать за системой астероидов в ближайшие месяцы с помощью прибора Webb среднего инфракрасного диапазона (MIRI) и спектрографа ближнего инфракрасного диапазона Webb (NIRSpec). Спектроскопические данные дадут ученым представление о химическом составе астероида. Телескоп наблюдал за ударом в общей сложности в течение пяти часов, сделав 10 снимков.
На этих изображениях космического телескопа Hubble, сделанных через 22 минуты, 5 часов и 8,2 часа после столкновения. Видны расширяющиеся шлейфы выбросов из тела астероида. Астрономы подсчитали, что яркость системы Дидима увеличилась в 3 раза после удара. Они также особенно заинтригованы тем, как эта яркость оставалась постоянной даже через восемь часов после удара.
Hubble также наблюдал за двойной системой перед столкновением, а затем снова через 15 минут после того, как DART врезался в поверхность Диморфоса. Изображения с широкоугольной камеры Hubble 3 (WFC3) показывают столкновение в видимом свете. Выбросы от удара выглядят как лучи, исходящие от тела астероида. Более четкий, разветвленный всплеск выброса слева от астероида находится в общем направлении, откуда приближался DART.
Некоторые лучи кажутся слегка изогнутыми, и астрономам нужно будет присмотреться, чтобы определить, что это может означать. На изображениях Hubble астрономы подсчитали, что яркость системы увеличилась в три раза после удара. Они продолжали видеть, что яркость остается неизменной даже через восемь часов после удара.
В течение следующих трех недель Hubble будет проводить мониторинг системы Дидимос-Диморфос еще десять раз. Эти регулярные, относительно долгосрочные наблюдения за расширением и исчезновением облака выброса с течением времени нарисуют более полную картину расширения облака от выброса до его исчезновения. Телескоп сделал 45 снимков непосредственно перед и после столкновения DART с Диморфосом.