Астероїдами називають не є супутниками планет космічні тіла, маса яких недостатня, щоб під дією власної гравітації такий об'єкт придбав сферичну форму, характерну для карликової або звичайною планети. При дослідженні будь-якого подібного тіла однієї з найперших завдань є відповідь на питання, з чого складається астероїд, оскільки особливості складу проливають світло на походження об'єкта, яке в кінцевому підсумку пов'язано з історією всієї Сонячної системи. З практичної сторони інтерес представляє потенційна придатність астероїдних тіл з точки зору використання їх ресурсів у майбутньому.
Звідки нам відомо про склад астероїдів
З різним ступенем точності судити про хімії і мінералогії астероїдів можна на підставі різних прямих і непрямих методів дослідження:
Приблизно оцінити склад об'єкта допоможе становище його орбіти в Сонячній системі. Як правило, чим далі від Сонця мале космічне тіло, тим більше в його складі летких речовин, зокрема, водяного льоду. Важливу роль у вирішенні питання грають спектральні характеристики астероїда. Однак аналіз спектру відбитого все-таки не дозволяє судити однозначно, які речовини переважають у складі даного тіла. Вивчення метеоритів – фрагментів астероїдів, які потрапляють на поверхню Землі, дає можливість точно встановити їх мінеральний і хімічний склад. На жаль, походження метеорита далеко не завжди відомо. Нарешті, найбільш повні дані про те, з чого складається астероїд, можна отримати шляхом аналізу його порід з допомогою міжпланетного автоматичного апарату. На сьогоднішній день цим методом досліджено кілька об'єктів. Класифікація астероїдів
Основні типи, на які ділять астероїди за складом, три:
C – вуглецеві. До них відноситься більшість відомих тел – 75 %. S – кам'яні, або силікатні. У цю групу входить близько 17 % відкритих до теперішнього часу астероїдів. M – металеві (залізо-нікелеві). У ці три головні категорії включають об'єкти різних спектральних класів. Крім того, виділяються декілька груп рідкісних астероїдів, що відрізняються тими чи іншими особливостями спектра. Наведена класифікація постійно ускладнюється і деталізується. Взагалі ж, одних спектральних даних, зрозуміло, недостатньо для того, щоб встановити, з чого складаються астероїди. Опис складу – надзвичайно складне завдання. Адже, хоча відмінності в спектрах виразно вказують на відмінності в матеріалі поверхні, не може бути впевненості в тому, що склад об'єктів одного класу ідентичний.
Навколоземні об'єкти
Околоземными або зближуються з Землею називають астероїди, перигелій орбіти яких не перевищує 13 астрономічних одиниць. Для дослідження деяких з них були направлені спеціальні космічні місії.
Ерос – порівняно велике тіло розмірами приблизно 34x11x11 км і масою 67x10 12 т, що належить до класу S. Цей кам'яний астероїд вивчався в 2000 році апаратом NEAR Shoemaker. Крім силікатних порід, він містить близько 3 % металів. В основному це залізо, магній, алюміній, але є і рідкісні метали: цинк, срібло, золото і платина. Ітокава – також астероїд класу S. Він невеликий – 535x294x209 м – і має масу 35x10 7 т. Пил з поверхні Итокавы була доставлена на Землю повертається капсулою японського зонда «Хаябуса» в 2010 році. Частинки пилу містять мінерали груп олівіну, піроксену і плагіоклазу. Грунт Итокавы відрізняється високим відсотком заліза в силікатах і низьким вмістом цього металу у вільній формі. Встановлено, що речовина астероїда піддавалося термічній і ударного метаморфізму. Рюгу, астероїд класу C, що вивчається в даний час апаратом «Хаябуса-2». Вважається, що склад таких тіл практично не змінився з епохи формування Сонячної системи, тому дослідження Рюгу представляє величезний інтерес. Доставка зразків, які дозволять більш детально досліджувати, з чого складається астероїд, планується наприкінці 2020 року. Бенну – ще один об'єкт, біля якого зараз працює космічна місія – станція OSIRIS-Rex. Цей вуглецевий астероїд особливого класу B також розглядається як джерело важливих знань про історію Сонячної системи. Грунт Бенну передбачається доставити на Землю для детального вивчення в 2023 році. З чого складається пояс астероїдів
Область між орбітами Марса і Юпітера, у межах якої зосереджена велика кількість самих різноманітних за складом, походженням і розмірами об'єктів, прийнято називати Головним поясом. Крім власне астероїдів різних типів, він включає кометні тіла і одну карликову планету – Цереру (раніше її відносили до астероїдів).
На сьогоднішній день в рамках місії Dawn досить докладно вивчено один з найбільших об'єктів поясу – Веста. Вона, ймовірно, являє собою протопланету, що збереглася з часів утворення Сонячної системи. Веста володіє складною структурою (має ядро, мантію і кору) і багатим мінеральним складом. Належить вона до особливого спектрального класу V переважно силікатних астероїдів з високим вмістом багатого магнієм піроксену. Уточнення знань про те, з чого складається астероїд Веста, допомагає дослідження відбуваються з неї метеоритів. В цілому пояс астероїдів – це сукупність тіл, що демонструють стан речовини Сонячної системи на різних етапах її формування. Вуглецеві астероїди – наприклад, Матильда, – є тут найбільш древні тіла. Силікатні можуть мати різну історію, однак їх матеріал вже зазнав певної метаморфізацію у складі великих або дрібних об'єктів. Металеві астероїди, такі як Психея або Клеопатра, очевидно, є осколками ядер вже сформованих протопланет.
Астероїди, віддалені від Сонця
Ще одна масштабна сукупність малих тіл – це пояс Койпера, розташований за орбітою Нептуна. Він набагато масивніший і ширша, ніж Головний пояс. Головна відмінність між ними полягає в тому, з чого складаються астероїди з поясу Койпера. Вони містять набагато більше летких компонентів – водяного льоду замерзлого азоту, метану та інших газів, а також органічних речовин. Ці тіла ще ближче по складу до протопланетному хмарі. За властивостями вони вже багато в чому схожі на комети.
Проміжне положення між об'єктами поясу Койпера та астероїдами Головного поясу займають кентаври, що рухаються по нестабільним траєкторіях між орбітами Юпітера і Нептуна. Вони відрізняються перехідним складом.
Про перспективи освоєння
Астероїди давно привертають увагу як потенційне джерело рідкісних і дорогоцінних металів: осмію, паладію, іридію, платини, золота, а також молібдену, титану, кобальту та інших. Доводи на користь їх видобутку на астероїдах спираються на факт бідності земної кори важкими елементами внаслідок гравітаційної диференціації. Передбачається, що в результаті того ж процесу M-астероїдів багаті, крім заліза і нікелю, зазначеними металами. Крім того, у складі не піддавалися диференціації C-астероїдів розподіл елементів досить рівномірно.
Використовуючи ці міркування, компанії, які декларують прагнення до розробки астероїдів, періодично підігрівають інтерес до теми. Наприклад, у липні 2015 року ЗМІ обійшло повідомлення про близьку прольоті складається з платини астероїда 2011 UW 158 . Оцінка його запасів доходила до п'яти трильйонів доларів, проте виявилася явно перебільшена. Тим не менш цінна сировина на астероїдах все-таки є. Питання ж про доцільність його розробки впирається в такі проблеми, як достовірна оцінка запасів, витрати на польоти і видобуток, і, звичайно, необхідний технологічний рівень. У найближчій перспективі ці завдання навряд чи можуть бути вирішені, тому до освоєння астероїдів людству поки дуже далеко.
