Лед, пыль и гравитация: зонд Psyche разминулся с Марсом на считаные километры

Прямо сейчас космический аппарат под названием Psyche направляется к своему тезке — астероиду 16 Психея. Теория гласит, что 16 Психея, расположенный в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, может состоять из драгоценных металлов, которые на Земле стоили бы больше, чем вся мировая экономика. Однако мы узнаем наверняка только после того, как зонд доберется туда в 2029 году. Так что придется подождать.

Но пока аппарат нас развлекает. На пути к этому невероятно интересному астероиду Psyche совершил памятную остановку: он пролетел мимо Марса, приблизившись к поверхности планеты на расстояние 4 609 километров (2 864 мили). Это очень, очень близко — достаточно, чтобы получить великолепные изображения нашего соседа, Красной планеты.

Снимок Марса выше был сделан примерно в 15:03 по московскому времени 15 мая во время облета. Серповидная форма планеты объясняется тем, что Psyche приближался к Марсу с так называемого «большого фазового угла» — угла между Солнцем, объектом съемки (в данном случае Марсом) и самим аппаратом.

В NASA также объясняют, что один из инструментов Psyche, мультиспектральный имиджер, зафиксировал серп, который казался ярче и простирался дальше ожидаемого из-за рассеивания света пыльной марсианской атмосферой. Мультиспектральный имиджер уникален тем, что может делать снимки как в видимом свете (который видим мы, люди), так и в ближнем инфракрасном (невидимый свет, на котором специализируется телескоп «Джеймс Уэбб»).

Такая съемка станет важной, когда Psyche доберется до 16 Психеи, поскольку позволит лучше разглядеть детали поверхности астероида. Более того, похоже, что во время облета Марса было включено множество инструментов, предназначенных для расшифровки истинного состава 16 Психеи и определения того, соответствует ли он предполагаемой цене во многие (многие) квадриллионы долларов. Среди них — магнитометры, которые, возможно, обнаружили на Марсе «ударную волну» (bow shock), связанную с динамикой солнечного ветра.

Но давайте ненадолго задержимся на Марсе. Как бы ни захватывал этот серп, он не единственное изображение, которое операторы Psyche успели обработать во время близкого подхода зонда к планете.

«Мы получили тысячи снимков подлета к Марсу, а также поверхности и атмосферы планеты в момент максимального сближения. Этот набор данных дает нам уникальную и важную возможность откалибровать и охарактеризовать работу камер, а также протестировать ранние версии наших инструментов обработки изображений, разрабатываемых для использования на астероиде Психея», — говорится в заявлении Джима Белла, руководителя отдела имиджеров Psyche в Университете штата Аризона.

Например, NASA также опубликовало изображения облета ниже. Чиновники агентства говорят, что в ближайшие дни можно ожидать дальнейшего анализа марсианских снимков Psyche по мере появления новых возможностей. «После того как аппарат продолжит свое путешествие, мы будем продолжать калибровочную съемку Марса до конца месяца по мере его удаления», — добавил Белл.

На одном из них предстала почти «полная» планета. Белое пятно слева — это на самом деле южный полюс Марса, демонстрирующее область, богатую водяным льдом. По данным NASA, ширина этой шапки превышает 700 километров (430 миль). Для сравнения: это примерно расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга и обратно.

Другие изображения показывают причудливые «ветровые полосы» над кратерами на Красной планете, которые тянутся на 50 километров (30 миль) в длину. Сами кратеры в среднем имеют такой же диаметр — около 50 километров. Еще один снимок, выполненный в улучшенном цвете (оттого он и кажется голубоватым), демонстрирует огромный кратер Гюйгенса шириной почти 470 километров (290 миль). Чтобы представить его масштаб: если поставить этот кратер на месте Москвы, он бы накрыл собой и Нижний Новгород, и часть Твери.

Но зачем вообще Psyche понадобился этот крюк на пути к главной цели? Всё дело в «гравитационном маневре» — популярном приеме, который используют аппараты, отправляющиеся в глубины Солнечной системы. Гравитационный маневр позволяет зонду использовать притяжение разных объектов в космосе (обычно планет) и, словно из рогатки, выстрелить себя по расчетной траектории к конечной цели. По данным NASA, этот маневр удался как нельзя лучше.

«Мы подтвердили, что Марс разогнал аппарат на 1 600 км/ч (1 000 миль в час) и изменил плоскость его орбиты относительно Солнца примерно на 1 градус. Теперь мы идем правильным курсом для прибытия к астероиду Психея летом 2029 года», — объяснил Дон Хан, руководитель навигации миссии Psyche в Лаборатории реактивного движения NASA.

Что особенно интересно, команда полета пришла к этому выводу, используя эффект Доплера. Вы наверняка замечали его в жизни: когда машина скорой помощи с сиреной приближается к вам, звук кажется выше, а когда отъезжает — ниже. Так и NASA, с помощью своей сети дальней космической связи, «слышит» изменение радиоволн от аппарата и вычисляет его положение с ювелирной точностью.

Кстати, Psyche также тестирует новую крутую систему лазерной связи DSOC. Она уже отлично себя зарекомендовала — и даже передала на Землю изображение кота по имени Тейтерс с расстояния в 30 миллионов километров (19 миллионов миль). На этом снимке рыжий полосатый кот смотрел в камеру на фоне искусственной цветной сетки. Просто потому что ученые могут себе это позволить.

«Мы ждали этого облета Марса годами, и вот он свершился. Мы можем поблагодарить Красную планету за то, что она дала нашему аппарату гравитационный импульс дальше в Солнечную систему, — сказала Линди Элкинс-Тантон, главный исследователь миссии Psyche в Калифорнийском университете в Беркли. — Вперед, к астероиду Психея!»

Теперь у ученых есть все основания с нетерпением ждать 2029 года. Будет ли астероид стоить те самые квинтиллионы? Хватит ли этого металла, чтобы рухнула вся мировая экономика? Или нас ждет разочарование? Но одно ясно уже сейчас: благодаря таким снимкам и гравитационным маневрам, путь к этим ответам становится не менее увлекательным, чем сами ответы.