Просто о сложном

Могут ли ученые перехватить интерстеллярную комету 3I/ATLAS, пока она не исчезла навсегда?

31 декабря, 13:34

Комета 3I/ATLAS, которая в течение последних месяцев мчалась через нашу солнечную систему со скоростью более 130 000 миль в час (210 000 км/ч), сейчас активно удаляется от Земли. Еще недавно она находилась вблизи орбиты Нептуна, а через несколько месяцев окончательно покинет границы нашей системы. Вопрос о возможности ее перехвата стал одним из самых горячих в астрономии и космических технологиях. Можно ли успеть исследовать это межзвездное путешествиеющее тело, прежде чем оно навсегда исчезнет за границами нашего влияния? Нередко именно такие межзвездные объекты, являясь "пр relics" (реликвиями) формирования планетных систем других звезд, дают уникальный шанс понять многообразие миров за пределами Солнечной системы. Но для этого необходимо рассмотреть все возможные варианты и технологии, чтобы "догнать" этот внеземной гость.

Происхождение и уникальность 3I/ATLAS

Обнаруженная в начале июля 2025 года с помощью автоматической системы мониторинга астероидов ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System), эта комета стала третьим межзвездным объектом в истории наблюдений после 'Oumuamua (2017) и 2I/Borisov (2019). Ее высокая скорость и ярко выраженные аномальные характеристики вызвали бурю обсуждений в научном сообществе. Несмотря на множество теорий, среди которых гипотезы о потенциальном инопланетном происхождении, большинство ученых сходятся во мнении, что перед нами — древний межзвездный реликвий, сформировавшийся в далекой галактике, и попавший к нам лишь благодаря случайности.

Исследования показывают, что 3I/ATLAS могла возникнуть в регионах рукотворных звездных систем, где формируются планеты и кометы. Ее состав, скорее всего, содержит лед, газ и сложные органические соединения, что делает ее ценным объектом для изучения межзвездных материалов. Современные телескопы, включая космический телескоп Джеймса Уэбба, собирают данные, но ограничения земных и орбитальных наблюдений не позволяют полностью раскрыть ее тайны. Для этого необходимы прямые контакты и образцы.

Почему важна возможность перехвата?

Общепринятое мнение среди астрономов и космических инженеров — каждая такая встреча с межзвездным объектом — уникальный шанс. Изучая кометы и астероиды, родившиеся за пределами солнечной системы, ученые могут ответить на важнейшие вопросы: как формируются планетные системы в других галактиках? Какие составляющие преобладают в межзвездных твердых телах? Есть ли в них признаки жизни или предшественников органики? И, наконец, насколько часто возникают подобные объекты в нашей космической окрестности?

«Мы можем получить лишь один шанс — либо он исчезнет навсегда, либо мы сможем получить ценные образцы, которые пролjenют свет на процессы формирования миров», — говорит Даррил Селигман, исследователь из Мичиганского государственного университета и главный автор первых публикаций о 3I/ATLAS.

Однако, чтобы реализовать подобные идеи, необходимо преодолеть множество технологических и логистических сложностей. В настоящее время человечество обладает инструментами, которые позволяют обнаруживать и отслеживать межзвездные тела на больших расстояниях, но бежать за ними и догонять — задача куда более сложная. Особенно, если учесть их огромную скорость и удаленность.

Текущая ситуация и возможные стратегии

На данный момент 3I/ATLAS достигло своей ближайшей точки к Земле — около 168 миллионов миль (270 миллионов километров). После этого оно стремительно удалится и, скорее всего, окажется за границами орбитальных зон Нептуна в течение следующего года. Следовательно, классическими методами — запуском космического аппарата для навигации по траектории и попытками "догнать" — уже невозможно осуществить. Это оставляет два возможных варианта: перехват кометы в финальной стадии ее прохода и отправка миссии для изучения того, что остается за границами системы.

Перехват кометы — технические аспекты

Концепция "перехвата" предполагает использование так называемых маневров Оберта — маневров на орбите, когда космический аппарат использует гравитацию больших тел (например, Солнца) для увеличения своей скорости. Планируется запустить космический корабль на траектории, максимально использующей гравитацию, чтобы ударить по комете и получить образцы. Такой подход был предложен еще в 2022 году в рамках проекта Lyra, предназначенного для перехвата 'Oumuamua.

Планировалось, что запуск произойдет в 2028 году, с последующим сближением и сбором данных. Однако, практическая реализация столкновения — задача чрезвычайно сложная из-за скорости объекта, сложности точного определения его траектории и рисков возникновения непредвиденных последствий, например, рассыпания обломков по всей орбите или даже угрозы для Земли.

Автоматизированное "игра в прятки"

Если перехват в финальной стадии недостижим или слишком рискован, появляется идея "отыграть в прятки". Этот метод предполагает запуск предварительно подготовленного аппарата, размещенного в точке Лагранжа (гравитационно стабилизированной орбитальной точке около Земли). Такой "сторож" поможет оперативно реагировать на появление новых межзвездных объектов, быстро высылая к ним межпланетные зонды для быстрого сближения и исследования.

Эта стратегия называется подходом "игра в прятки" и более реалистична с точки зрения временных рамок. Европейское космическое агентство уже разрабатывает миссию Comet Interceptor, запланированную на 2029 год. Ее задача — быстро реагировать на появление новых не периодических комет, в том числе и межзвездных, и проводить быстрый зондовый пролет для сбора данных.

Трудности и технические ограничения

Основная сложность — огромная скорость объектов, зачастую превышающая возможности современных ракетных технологий по догонке. Аналогично миссии OSIRIS-REx, которая успешно посадила зонд на астероид Бенну, перехват межзвездного тела — задача, в разы усложненная их высокой скоростью и непредсказуемостью траекторий. Кроме того, возможность возвращения образцов на Землю практически отсутствует при таких условиях — требуется создание специальных технологий для сбора и доставки фрагментов.

Потенциал "импактора" и сценарии воздействия

Еще один вариант — использование концепции "импактора" — столкновения аппарата с межзвездным телом для разрушения или получения образцов. Эта идея основана на успешной миссии DART, направленной на изменение орбиты астероида Диморфос в 2022 году путем столкновения с ним. Хотя подобное столкновение и могло бы дать возможность изучить разрушенные обломки, оно сопряжено с высоким риском непредсказуемых последствий, особенно в случае столкновения с кометой со сложной ледяной оболочкой.

Что бы мы хотели — идеальный сценарий изучения?

  • Модель "перехвата и сближения": запуск зонда, использование гравитационных маневров, сбор образцов и фотосъемка поверхности.
  • Модель "игры в прятки": создание сети заранее подготовленных станций-сторожей, готовых быстро реагировать и вести быстрые исследования.
  • Модель "импактора": столкновение аппарата для получения данных о составе и структуре объекта.

На практике, по мнению экспертов, наиболее реалистичный и перспективный вариант — развитие стратегии "игры в прятки" с помощью технологий орбитальных станций и быстрых межпланетных аппаратов, способных реагировать на внезапные появления межзвездных тел.

Будущее исследований и роль новых технологий

Создание новых, более быстрых ракетных двигателей — например, на солнечных парусах или ядерных реакторах — кардинально сократит временные рамки для перехвата и сближения с межзвездными объектами. Появление таких технологий, вероятно, к середине этого века, существенно повысит шансы на успешное изучение интерстеллярных комет и астероидов.

Важнейшую роль играет также развитие систем автоматической идентификации и слежения за малыми телами в космосе, что позволит заранее обнаруживать новые межзвездные объекты и планировать миссии по их изучению за годы, а не десятилетия.

Заключение

В свете происходящих событий и динамики движения 3I/ATLAS становится ясно — наш шанс "догнать" эту межзвездную гостью практически упущен. Однако на горизонте уже маячат новые возможности запуска зондов и автоматических станций для быстрого реагирования и исследования будущих межзвездных путешественников. Современные технологии, развитие новых двигателей и систем автономного управления создают предпосылки для того, чтобы в ближайшие десятилетия мы смогли по-настоящему "заглянуть" за границы Солнечной системы в объятия новой межзвездной эпохи.