Согласно плану, ученые предлагают направить для изучения астероида космическую обсерваторию "Спектр-Рентген-Гамма" ("Спектр-РГ"), запущенную в космос в 2019 г. и оснащенную двумя рентгеновскими телескопами. Космические баллистики смоделировали различные варианты возможной миссии к Апофису и рассчитали точную дату и время, когда для отправки обсерватории к астероиду нужно будет лишь на несколько секунд включить двигатели космического аппарата - дальше все сделают законы небесной механики. Предложенный план позволяет отказаться от разработки и создания нового космического аппарата и затрат на его запуск в космос, при этом отечественная наука сможет получить уникальные подробные данные по Апофису. Расчеты и схемы исследовательской миссии опубликованы в авторитетных научных журналах "Космические исследования" и Solar System Research.

"За исходную орбиту для старта миссии была взята та, на которой сейчас находится космическая обсерватория "Спектр-РГ". Этот космический аппарат в настоящее время функционирует в окрестности солнечно-земной точки либрации L2, а его основная миссия по изучению Вселенной в рентгеновском диапазоне электромагнитного излучения должна быть завершена в 2026 году. Ожидается, что по окончании всех задач проекта у обсерватории будет запас характеристической скорости, достаточный для ее перевода на траекторию инвариантного многообразия с последующим пролетом мимо астероида Апофис, который максимально приблизится к Земле 13 апреля 2029 года. Использование обсерватории позволит провести эффективное исследование астероида с минимальными затратами - не нужно будет создавать специальный аппарат для этой миссии и запускать его в космос. После пролета Апофиса и передачи на Землю полученных данных обсерватория в случае необходимости сможет вернуться на свою прежнюю орбиту для выполнения новых задач", - рассказала одна из авторов плана миссии Ольга Старинова, завкафедрой динамики полета и систем управления Самарского университета им. Королева.

Как показали расчеты, наиболее экономичен по затратам топлива вариант со стартом миссии 13 сентября 2028 года. Двигателям обсерватории нужно будет создать импульс величиной всего 1 м/с, после этого космический аппарат перейдет на измененную орбиту и ровно через семь месяцев, 13 апреля 2029 г., пролетит на расстоянии 18 тыс. км от центра масс астероида Апофис, что по космическим меркам является весьма малым расстоянием (ранее Апофис исследовали с расстояния 14 млн км). После сближения с астероидом "Спектр-СГ" пролетит вблизи точки либрации L1 системы Солнце-Земля, а затем отправится к Земле.

"Кроме этого варианта миссии, мы также рассчитали такой сценарий перелета, когда обсерватория сможет приблизиться на рекордно близкое расстояние к Апофису - астероид будет пролетать всего лишь в нескольких сотнях километров от обсерватории. Однако в отличие от первого варианта, где достаточно лишь одного импульса двигателей на старте миссии, во втором варианте двигатели нужно будет использовать несколько раз в определенных точках траектории", - отметила Ольга Старинова.

Согласно этому варианту, миссия стартует 24 августа 2027 года. Аппарат получает импульс величиной всего 0,1 м/с и спустя почти девять месяцев выходит на новую орбиту, после чего 5 сентября 2028 г. следует еще одно кратковременное включение двигателей, и аппарат переводится на окончательную траекторию сближения с астероидом. Правда, в этом варианте встреча Апофиса и "Спектра-СГ" состоится не 13-го, а 14 апреля, на следующий день после его пролета мимо Земли, зато эта встреча будет очень и очень близкой.

"Минусом этой схемы является лишь то, что после пролета астероида обсерваторию необходимо будет затормозить для удержания ее вблизи солнечно-земной точки либрации L2. Затраты импульса на такой маневр составят почти 30 м/с. В остальном данные две схемы наиболее экономичны и эффективны, в обоих случаях астероид достигается с минимальными затратами топлива, но перелеты имеют разную длительность. Эти схемы миссии к Апофису абсолютно реальны и в случае необходимости вполне реализуемы. Подобный концепт можно применить и для других исследовательских миссий будущего", - подытожила Ольга Старинова.