Когда астероид не совсем астероид, или Иногда они возвращаются

Утром 1 декабря космический объект 2020 SO пройдет на близком расстоянии от Земли — на несколько тысяч километров выше орбиты геостационарных спутников. Никакой угрозы для нас это сближение не несет, размер объекта не превышает шести метров, и даже если он войдет в атмосферу, то скорее всего полностью сгорит, не долетев до поверхности. Примечательно другое — если верить расчетам астрономов, 2020 SO может выйти на геоцентрическую орбиту и на некоторое время превратиться во временную Луну. При этом ученые полагают, что 2020 SO нам не чужой, что на самом деле это не астероид, а аппарат, который мы сами когда-то отправили в космос. Подробнее об этой истории рассказывает астроном Денис Денисенко.

Объект 2020 SO был открыт 17 сентября 2020 года. В этот день телескоп Pan-STARRS 1 на Гавайях, самый успешный на сегодняшний день охотник за астероидами, обнаружил в созвездии Овна движущийся объект 22-й звездной величины. В тот момент он находился в 4,2 миллиона километров от Земли и сразу же был включен в число объектов, сближающихся с Землей (NEO), а точнее в семейство Аполлона. В течение суток новооткрытый объект нашелся на архивных снимках с телескопов Pan-STARRS 1 и 2 за 19 и 22 августа, а также за 9 сентября. Наконец, 20 сентября Центр малых планет выпустил циркуляр MPEC 2020-S78, в котором официально сообщил об открытии нового объекта и присвоил ему обозначение 2020 SO. Согласно расчетам, орбита астероида очень близка к земной — он обращается вокруг Солнца с периодом 1,06 года по орбите, близкой к круговой (эксцентриситет 0,033 — всего в два раза больше, чем у Земли).

Астероидов, сближающихся с Землей, очень много, сейчас их известно почти 25 тысяч, но 2020 SO оказался не простым NEO, он стал кандидатом в луны.

Астроном Сэм Дин опубликовал в рассылке исследователей астероидов MPML сообщение под заголовком «Еще один естественный спутник Земли... опять». Он обнаружил, что 2020 SO через несколько месяцев будет захвачен в сферу притяжения Земли. По его расчетам, объект должен был выйти на геоцентрическую орбиту 15 октября, пройти на минимальном расстоянии от Земли (около 51 тысячи километров от центра планеты) 1 декабря, совершить виток вокруг нашей планеты, затем 3 февраля 2021 года пройти второй перигей уже примерно в 200 тысячах километров, а к маю 2021 года — вернуться на орбиту вокруг Солнца.

Стать второй луной, даже временной, для астероида непросто. Он должен подойти к Земле достаточно близко (как минимум, оказаться в сфере Хилла), а его скорость относительно планеты должна быть при этом очень небольшой, чтобы гравитация смогла «утащить» его на геоцентрическую орбиту. Но еще сложнее для астероида удержать лунный статус: дело в том, что Земля и Луна представляют собой по сути двойную планету, и астероид в этой системе трех тел либо столкнется с одним из компонентов, либо будет выброшен наружу. До сих пор астрономам было известно лишь два астероида, которые стали временными лунами Земли — то есть совершили несколько оборотов по геоцентрической орбите, а потом отправились дальше. Первая в истории временная луна была открыта в 2006 году, а вторая — астероид 2020 CD3 — совсем недавно, 15 февраля 2020 года. Более подробно о временных спутниках Земли можно прочесть в материале «Временная луна».

Астероид 2020 SO оказался хорошим кандидатом на третью в истории временную луну, и астрономы стали выяснять, а не было ли в прошлом ситуаций, когда этот объект уже выходил на геоцентрическую орбиту. Дин провел расчеты и обнаружил, что в прошлый раз 2020 SO оказывался в окрестностях Земли в конце 1966 года, то есть уже после начала космической эры. У астронома начали закрадываться подозрения: в прошлом ученым приходилось принимать космические аппараты за неизвестные астероиды. Дин проверил список межпланетных аппаратов, запущенных в 1960-е годы, но не нашел ни одного подходящего.

Однако Пол Чодас из NASA предположил, что объект может быть не межпланетной станцией, а разгонным блоком «Центавр», с помощью которой 20 сентября 1966 года был выведен аппарат «Сервейер-2», потерпевший аварию на Луне. В пользу искусственного происхождения 2020 SO говорит его скорость сближения с Землей (0,6 километров в секунду). По словам исследователя астероидов Алана Харриса, это слишком мало не только для астероидов, но и для объектов, выброшенных с поверхности Луны в результате ударов метеоритов.

По мере накопления наблюдений обстоятельства встречи 2020 SO с Землей стали уточняться. Сейчас можно сказать, что объект пройдет на минимальном расстоянии от центра Земли 50,5 тысячи километров около 08:47 по Гринвичу 1 декабря. За двое суток до этого, 29 ноября, примерно на 6 часов (с 12 до 18 часов UT) 2020 SO вошел в земную тень. В это время астероид находился в созвездии Тельца. Его звездная величина до затмения достигала 15,5, а после — 15,2.

Если у вас есть доступ к достаточно мощному телескопу, имейте в виду, что наилучшие условия для наблюдения 2020 SO сложатся в ночь с 30 ноября на 1 декабря. Максимальный блеск формально составит 14,3 звездной величины, но надо иметь в виду, что объект скорее всего достаточно быстро вращается, и яркость его может меняться с амплитудой до двух звездных величин. Вполне возможно, что в пиках яркости 2020 SO будет достигать 13-й величины и периодически гаснуть до 15-й. Астероид пройдет по созвездиям Возничего, Близнецов и Рака, быстро удаляясь от Луны в Тельце. Например, в Москве за ночь с 30-го на 1-е расстояние до Луны увеличится с 20 до 60 градусов. Объект достигнет максимального склонения +32.5 градуса около 0 часов по Гринвичу 1 декабря. Через несколько часов он начнет терять блеск, и около 10 часов окажется ближе 30 градусов от Солнца.

В последний день года 31 декабря астероид пройдет апогей своей орбиты на расстоянии 1,3 миллиона километров (в 3,3 раза дальше Луны, но все еще ближе точки Лагранжа) и начнет снова приближаться к нам. Второе сближение 2020 SO с Землей произойдет 2 февраля 2021 года около 17 часов на расстоянии 226,5 тысячи километров. Спустя еще сутки, 3 февраля, объект пролетит мимо Луны на вдвое меньшем расстоянии. Как ни странно, этого сближения будет достаточно, чтобы 2020 SO окончательно (по крайней мере на ближайшие несколько десятков лет) покинул сферу притяжения Земли. Стоит отметить, что после выхода из системы Земля-Луна орбита объекта существенно изменится. Если в ноябре 2020 года его период обращения вокруг Солнца составлял 1,06 года, то в феврале 2021 он уменьшится до 0,95 года. Формально астероид (или разгонный блок) перейдет из семейства Аполлона в семейство Атона.

За последние 20 лет как минимум три искусственных объекта получали астероидные обозначения. В ноябре 2007 года автор этих строк отождествил астероид 2007 VN84 с космическим аппаратом «Розетта», совершавшим гравитационный маневр в поле тяготения Земли. Официальное обозначение было присвоено в Циркуляре MPEC 2007-V69 и просуществовало всего 1 час 16 минут. В своей следующей публикации Центр малых планет объявил астероид 2007 VN84 «несуществующим» и вычеркнул его из списка малых планет. Любопытно, что «Розетта» была запущена в марте 2004 года и ее пролет мимо Земли в 2007 году планировался заранее. Расстояние сближения с Землей тоже было точно известно (5,7 тысячи километров над уровнем моря, или 1,89 радиуса Земли от геоцентра). Тем не менее, опознали ее не сразу.

В 2010 году из каталога малых планет был исключен объект 2010 KQ. Так же как и 2007 VN84, он был открыт Ричардом Ковальским на телескопе Каталинского обзора неба. Спектральные исследования показали, что отражательная способность 2010 KQ кардинально отличается от астероидов. А вот совпадение со спектром диоксида титана было поразительно хорошим. Краской на основе TiO2 покрывают корпуса ракет. Со временем краска темнеет под воздействием солнечного ультрафиолета, и ее коэффициент отражения падает в коротковолновой (синей) части спектра по сравнению с красной. Скорее всего, под астероидным обозначением 2010 KQ скрывалась верхняя ступень ракеты-носителя «Протон», с помощью которой в октябре 1974 года была запущена советская станция «Луна-23».

Объект 2018 AV2 наблюдался три месяца с декабря 2017 года по март 2018, но так и не был однозначно отождествлен. Его искусственное происхождение выдала низкая скорость пролета мимо Земли и маленькое наклонение орбитальной плоскости. Расчеты показывают, что он уже приближался к Земле в 1988 году и мог быть временно захвачен на околоземную орбиту. В более далекое прошлое его движение предсказать невозможно — даже самая малая неопределенность его положения в 1988 году приводит к большому разбросу траекторий в предыдущие годы. Скорее всего, это какая-то ступень одной из старых лунных миссий.