Η NASA εκτοξεύει το DART, για να μάθει πώς να υπερασπιστεί τη Γη από μια μελλοντική πρόσκρουση αστεροειδών
Τις πρώτες πρωινές ώρες στις Τετάρτη 24 Νοεμβρίου , της NASA Δοκιμή διπλής ανακατεύθυνσης αστεροειδών (DART) εκτοξεύτηκε από το Space Launch Complex 4 East στη Διαστημική Βάση Δυνάμεων Vandenberg (SFB) στην Καλιφόρνια. Αυτό το διαστημόπλοιο είναι η πρώτη αποστολή πλήρους κλίμακας στον κόσμο για να επιδείξει τεχνολογίες που θα μπορούσαν κάποια μέρα να χρησιμοποιηθούν για την υπεράσπιση του πλανήτη μας από αστεροειδείς κοντά στη Γη (NEA) που θα μπορούσαν ενδεχομένως να συγκρουστούν με τη Γη.
Με απλά λόγια, η αποστολή DART είναι ένα κινητικό κρουστικό εκκρεμές που θα αξιολογήσει μια προτεινόμενη μέθοδο για την εκτροπή αστεροειδών. Τους επόμενους δέκα μήνες, η αποστολή DART θα πλοηγηθεί αυτόνομα προς τον αστεροειδή στόχο – το δυαδικό NEA (65803) Δίδυμος – και σκόπιμα θα συγκρουστεί μαζί του. Εάν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, αυτό θα αλλάξει την κίνηση του αστεροειδούς έτσι ώστε τα επίγεια τηλεσκόπια να μπορούν να μετρήσουν με ακρίβεια τυχόν αλλαγές.
Η εκτόξευση πραγματοποιήθηκε στις 01:31 AM EST (Τρίτη 23 Νοεμβρίουrd, 10:31 μ.μ. PST) όταν η αποστολή DART απογειώθηκε από το SLC-4E πάνω από ένα SpaceXΓεράκι 9ρουκέτα. Στις 02:17 π.μ. (11:17 μ.μ. PST), το DART διαχωρίστηκε από το δεύτερο στάδιο του ενισχυτή και άρχισε να στέλνει δεδομένα τηλεμετρίας πίσω στους ελεγκτές αποστολών λίγα λεπτά αργότερα. Περίπου δύο ώρες αργότερα, το διαστημόπλοιο ξεδίπλωσε τις δύο μεγάλες ηλιακές συστοιχίες 8,5 μέτρων (28 ποδιών) που θα τροφοδοτήσουν το Ηλιακή-Ηλεκτρική Πρόωση (SEP) προωθητής.
Δεκατέσσερις διαδοχικές εικόνες ραντάρ Arecibo του αστεροειδούς κοντά στη Γη (65803) Δίδυμος και το φεγγάρι του. Πίστωση: NASA/Arecibo
Η συλλογική προσπάθεια DART χτίστηκε και ηγείται του Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins (JHUAPL) . Η διαχείριση της αποστολής γίνεται υπό την ευθύνη της NASA Γραφείο Συντονισμού Πλανητικής Άμυνας και Διεύθυνση Πλανητικής Επιστήμης , με υποστήριξη που παρέχεται από πολλά κέντρα της NASA. Η αποστολή διακυβεύεται από πολλά στοιχεία που παρέχονται από τη NASA, τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA) και άλλους συνεργαζόμενους οργανισμούς. Όπως εξήγησε ο διαχειριστής της NASA Bill Nelson σε πρόσφατη NASA δελτίο τύπου :
«Το DART μετατρέπει την επιστημονική φαντασία σε επιστημονικό γεγονός και αποτελεί απόδειξη της προληπτικής δράσης και της καινοτομίας της NASA προς όφελος όλων. Εκτός από όλους τους τρόπους με τους οποίους η NASA μελετά το σύμπαν μας και τον πλανήτη μας, εργαζόμαστε επίσης για να προστατεύσουμε αυτό το σπίτι και αυτό το τεστ θα βοηθήσει να αποδειχτεί ένας βιώσιμος τρόπος για να προστατεύσουμε τον πλανήτη μας από έναν επικίνδυνο αστεροειδή σε περίπτωση που ανακαλυφθεί κατευθύνθηκε προς τη Γη».
«Στον πυρήνα του, το DART είναι μια αποστολή ετοιμότητας και είναι επίσης μια αποστολή ενότητας». είπε Thomas Zurbuchen, ο αναπληρωτής διαχειριστής της Διεύθυνσης Επιστημονικής Αποστολής στα κεντρικά γραφεία της NASA. «Αυτή η διεθνής συνεργασία περιλαμβάνει ερευνητικές και επιστημονικές ομάδες DART, LICIACube της ASI και Hera της ESA, οι οποίες θα ακολουθήσουν αυτή την πρωτοποριακή διαστημική αποστολή».
Η αποστολή αποτελείται από δύο διαστημόπλοια, το κρουστικό κρουστικό 610 κιλών (1.340 λίβρες) που βασίζεται στο ΕΠΟΜΕΝΟΣ προωθητής ιόντων , ένας τύπος ηλιακή ηλεκτρική πρόωση που χρησιμοποιεί ηλιακές συστοιχίες για την τροφοδοσία του NASA Evolutionary Xenon Thruster–Commercial (NEXT-C) κινητήρας. Ο στόχος αυτής της αποστολής, που ονομάστηκε από την ελληνική λέξη «δίδυμος», αποτελείται από έναν μεγαλύτερο πρωτεύοντα αστεροειδή (65803) που ονομάζεται Δίδυμος και ένα φεγγάρι σε τροχιά που ονομάζεται Δήμορφος.
Η εντύπωση του καλλιτέχνη από την αποστολή DART ραντεβού με τα ΝΕΑ Διδύμου. Πίστωση: NASA/JHUAPL
Ενώ το (65803) Δίδυμος έχει διάμετρο περίπου 780 μέτρα (2.560 πόδια), ο Δήμορφος είναι λιγότερο από το ένα τέταρτο του μεγέθους (160 μέτρα, 530 πόδια). Αυτό το φεγγάρι θα είναι ο πρωταρχικός στόχος για το DART, το οποίο θα συναντήσει το σύστημα μεταξύ 26 Σεπτεμβρίουουκαι 1 Οκταγ, 2022. Αυτή τη στιγμή, η τροχιά του δυαδικού αστεροειδούς θα τον φέρει σε απόσταση 11 εκατομμυρίων χιλιομέτρων (6,8 εκατομμύρια μίλια) από τη Γη, όπου το DART θα περιμένει να συγκρουστεί με τον Dimorphos με ταχύτητα περίπου 6 km/s (4 mi/s) .
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι αυτό θα συντομεύσει την τροχιά του Δήμορφου γύρω από το Δίδυμο κατά αρκετά λεπτά, τα οποία θα μετρήσουν με ακρίβεια χρησιμοποιώντας επίγεια τηλεσκόπια. Τα αποτελέσματα θα χρησιμοποιηθούν για την επικύρωση και τη βελτίωση των μοντέλων υπολογιστών που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος για την πρόβλεψη των αποτελεσμάτων της εκτροπής αστεροειδών. Αυτή η αλλαγή στην ταχύτητα θα είναι πολύ πιο εύκολο να μετρηθεί από μια αλλαγή στην τροχιακή ταχύτητα του Διδύμου (γι' αυτό επιλέχθηκε ο Δήμορφος).
Το διαστημόπλοιο DART θα συνοδεύεται από ένα δεύτερο διαστημικό σκάφος που ονομάζεται το Ελαφρύ ιταλικό CubeSat για απεικόνιση αστεροειδών (LICIACube), παρέχεται από το Ιταλική Διαστημική Υπηρεσία (ASI). Αυτό το μικρό CubeSat θα κάνει piggyback με DART, θα χωρίσει δέκα ημέρες πριν από την πρόσκρουση και στη συνέχεια θα τραβήξει εικόνες του εφέ της πρόσκρουσης και της εκτίναξης που δημιουργήθηκε. Περίπου τέσσερα χρόνια αφότου το DART προσκρούει στη Σελήνη, την ESA χρόνοςέργο θα φτάσει στο Δίδυμο για να πραγματοποιήσει λεπτομερείς έρευνες και των δύο αστεροειδών.
Αυτή η δοκιμή θα παρέχει ζωτικά δεδομένα που θα χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη βελτιωμένων προετοιμασιών και στρατηγικών για την άμυνα των αστεροειδών. Ενώ ο Δίδυμος δεν αποτελεί προς το παρόν απειλή για τη Γη, έχει ταξινομηθεί ως «δυνητικά επικίνδυνος αστεροειδής». Αυτός ο χαρακτηρισμός ισχύει για αστεροειδείς με διάμετρο 100 m (~330 πόδια) ή μεγαλύτερη και των οποίων η τροχιά τους φέρνει σε απόσταση 0,05 AU (7,5 εκατομμύρια km) από τη Γη.
Η εντύπωση του καλλιτέχνη από την αποστολή Hera που εξετάζει τον Dimorphos μετά την κρούση του DART. Πίστωση: ESA/Science Office
Στο παρελθόν, οι κρούσεις από αυτά τα αντικείμενα παρόμοιου μεγέθους πιστεύεται ότι προκάλεσαν γεγονότα επιπέδου εξαφάνισης (ELEs), όπως το Chicxulub Impact Event που πυροδότησε την εξαφάνιση των δεινοσαύρων. Ως Lindley Johnson, αξιωματικός πλανητικής άμυνας στα κεντρικά γραφεία της NASA, είπε :
«Δεν έχουμε βρει ακόμη καμία σημαντική απειλή πρόσκρουσης αστεροειδών για τη Γη, αλλά συνεχίζουμε να ψάχνουμε για αυτόν τον μεγάλο πληθυσμό που γνωρίζουμε ότι εξακολουθεί να βρίσκεται. Στόχος μας είναι να βρούμε κάθε πιθανό αντίκτυπο, χρόνια έως δεκαετίες νωρίτερα, ώστε να μπορεί να εκτραπεί με μια ικανότητα όπως το DART που είναι δυνατή με την τεχνολογία που έχουμε αυτήν τη στιγμή. Το DART είναι μια πτυχή του έργου της NASA για την προετοιμασία της Γης σε περίπτωση που βρεθούμε αντιμέτωποι με κίνδυνο αστεροειδή.
«Μαζί με αυτή τη δοκιμή, προετοιμάζουμε την αποστολή Near-Earth Object Surveyor, ένα τηλεσκόπιο υπέρυθρων που βασίζεται στο διάστημα που έχει προγραμματιστεί να εκτοξευτεί αργότερα αυτή τη δεκαετία και έχει σχεδιαστεί για να επιταχύνει την ικανότητά μας να ανακαλύπτουμε και να χαρακτηρίζουμε τους δυνητικά επικίνδυνους αστεροειδείς και κομήτες που βρίσκονται σε απόσταση 30 εκατομμύρια μίλια της τροχιάς της Γης».
Την επόμενη εβδομάδα, το DART θα ενεργοποιήσει το μοναδικό όργανο που φέρει – το Αναγνώριση Διδύμου και Κάμερα Αστεροειδών για Οπτική Πλοήγηση (DRACO) – και τραβήξτε τις πρώτες εικόνες του διαστημικού σκάφους. Εκτός από το εξελιγμένο σύστημα πλοήγησής του, το DART θα βασίζεται σε μια σειρά από Αυτόνομη πλοήγηση σε πραγματικό χρόνο με ελιγμούς μικρού σώματος (SMART Nav) αλγόριθμοι. Αυτά θα επιτρέψουν στο DART να αναγνωρίσει και να διακρίνει μεταξύ των δύο αστεροειδών και στη συνέχεια να κατευθυνθεί προς τον Δήμορφο.
Εικόνα που κυκλοφόρησε ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος που δείχνει το DART να προσκρούει στο δυαδικό σύστημα αστεροειδών (65803) Δίδυμος. Πίστωση: ESA/AFP
Τζόαν Μαρί είναι υπεύθυνος επικοινωνίας επιστήμης, υποστηρικτής του STEM και Μηχανικός Αεροδιαστημικής Ενοποίησης στο Διαστημικό Κέντρο Kennedy (KSC) της NASA. Αυτή και οι συνάδελφοί της εργάστηκαν όλη τη νύχτα για να προετοιμάσουν την αποστολή DART για εκτόξευση στο Vandenburg SFB. «Ένιωσα καταπληκτικά», εκείνη είπε . «Το να μπορούμε να δούμε (οπτικά) τη σκληρή δουλειά που κατέβαλε η ομάδα μας σε αυτό το λανσάρισμα ήταν ένα απίστευτο συναίσθημα».
Παρών ήταν επίσης ο Andy Cheng, ένας από τους επικεφαλής της έρευνας DART στο JHUAPL και το άτομο που είχε την ιδέα του DART. Όπως αυτός περιγράφεται Το να δει την αποστολή που συνέλαβε να πετάξει ήταν ένα όνειρο που έγινε πραγματικότητα:
«Είναι απερίγραπτο συναίσθημα να βλέπεις κάτι με το οποίο έχεις εμπλακεί από τότε που η σκηνή «λέξεις σε χαρτί» έγινε πραγματικότητα και εκτοξεύτηκε στο διάστημα. Αυτό είναι μόνο το τέλος της πρώτης πράξης και οι ομάδες έρευνας και μηχανικής του DART έχουν πολλή δουλειά να κάνουν τον επόμενο χρόνο, προετοιμάζοντας το κύριο γεγονός; Η κινητική επίδραση του DART στο Dimorphos. Αλλά απόψε γιορτάζουμε!»
Περαιτέρω ανάγνωση: NASA