Европейское космическое агентство (ESA) планирует миссию к металлическому астероиду (216) Клеопатра — одному из самых загадочных объектов главного пояса. Цель проекта Heavy Metal — проверить гипотезу о том, что астероид представляет собой ядро протопланеты, сформированное на заре Солнечной системы. Согласно исследованиям, Клеопатра имеет размеры 276×94×78 км, форму гантели и два спутника — 7 и 9 км в диаметре, что меньше лун Марса. Его плотность, аномально высокая для малых тел, и металлический состав делают объект уникальным кандидатом для изучения процессов планетообразования.
Современный интерес к астероиду лежит в области космогонии. Согласно исследованию 2011 года, Клеопатра требует детального изучения из-за «уникальных характеристик первичного тела», которые могут указать на механизмы формирования двойных и тройных астероидных систем, где центральный астероид взаимодействует с одним или несколькими спутниками и протопланетных ядер.
Проект Heavy Metal включает зонд и его спутник, которые зафиксируют гравитационное поле, массу и структуру астероида. Запуск намечен на 2036–2037 годы, а длительность перелёта составит 3–5 лет. На первом этапе аппарат выйдет на орбиту 5000 км, где радиооборудование начнёт сбор данных о спутниках — Алексхелиосе и Клеоселене. Затем зонд снизится до 700 км для детальной съёмки поверхности, а спутник за три месяца выполнит серию низковысотных пролётов с последующим падением на полюс астероида.
Ключевая задача — точно измерить массу Клеопатры и гравитационное поле. Это позволит определить, является ли астероид фрагментом ядра протопланеты или результатом повторной аккреции обломков. Низкая плотность объекта (5,3–5,7 г/см3) противоречит классической модели металлического ядра, предполагая пористую структуру. Спутники, вероятно, сформированы из выброшенного при столкновениях материала, что также предстоит проверить. А данные о составе спутников установят их происхождение: фрагменты основного тела или захваченные объекты.
Успех Heavy Metal станет шагом к пониманию эволюции металлических астероидов — реликтовых свидетельств эпохи формирования планет. Для ESA это также возможность отработать технологии изучения сложных систем с помощью межспутниковой связи и автономной навигации, важные для будущих миссий в главном поясе и за его пределами.