Na tien maanden vliegen in de ruimte, NASA's Double Asteroid Redirection Test (DART) heeft met succes de asteroïde Dimorphos getroffen op 26 september 2022 om 7:14 uur EDT. was 's werelds eerste test van de kinetische impactbeperkingstechniek, waarbij een ruimtevaartuig werd gebruikt om een asteroïde die geen bedreiging vormt voor de aarde af te buigen en de baan van het object aan te passen.
NASA's telescopen - de James Webb Space Telescope en Hubble-ruimtetelescoop- maakte van deze gelegenheid gebruik om ruimteliefhebbers te verbazen. De telescopen legden gedetailleerde beelden vast van de DART-inslag, ontworpen om opzettelijk een ruimtevaartuig tegen een kleine asteroïde te slaan in 's werelds allereerste in-space test voor planetaire verdediging. Dit is de eerste keer dat Webb en Hubble tegelijkertijd hetzelfde hemelse doel waarnamen.
Samen kunnen de observatoria Hubble en Webb kritische wetenschappelijke vragen beantwoorden over de structuur en evolutie van onze zonnestelsel. De gesynchroniseerde Hubble- en Webb-waarnemingen zijn meer dan alleen een technische prestatie voor elke telescoop.
NASA-beheerder Bill Nelson zei: “Webb en Hubble laten zien wat we bij NASA altijd als waar hebben geweten: we leren meer als we samenwerken. Voor het eerst hebben Webb en Hubble beelden vastgelegd van hetzelfde doel in de kosmos: een asteroïde die werd getroffen door een ruimtevaartuig na een reis van zeven miljoen mijl. De hele mensheid kijkt reikhalzend uit naar de ontdekkingen van Webb, Hubble en onze telescopen op de grond – over de DART-missie en daarbuiten.”
Beide telescopen hebben de impact in verschillende golflengten van licht vastgelegd - Webb in infrarood en Hubble in zichtbaar zullen de verdeling van deeltjesgroottes in de uitdijende stofwolk onthullen, wat helpt te bepalen of het veel grote brokken of vooral fijn stof heeft weggeslingerd.
De kenmerken van het oppervlak van Dimorphos, de hoeveelheid materiaal die door de botsing is uitgestoten en de snelheid waarmee het werd uitgeworpen, zullen allemaal worden onthuld door waarnemingen van Webb en Hubble. Door deze informatie te combineren met telescoopwaarnemingen op de grond, kunnen wetenschappers begrijpen hoe effectief een kinetische impact de baan van een asteroïde kan veranderen.
Webbs observaties:
Voor de botsing deed Webb één observatie van de impactlocatie. Vervolgens creëerde het in de loop van de volgende paar uur aanvullende waarnemingen. Een strakke, compacte kern is zichtbaar in beelden van Webb's Near-Infrared Camera (NIRCam), met materiaalpluimen die verschijnen als slierten die wegstromen van de plaats van inslag.
Credits: Wetenschap: NASA, ESA, CSA, Cristina Thomas (Northern Arizona University), Ian Wong (NASA-GSFC); Joseph DePasquale (STScI)
Het observeren van de impact met Webb stelde de teams voor vluchtoperaties, planning en wetenschap voor unieke uitdagingen, vanwege de snelheid waarmee de asteroïde door de lucht reist. Toen DART zijn doel naderde, voerden de teams in de weken voorafgaand aan de inslag extra werk uit om een methode mogelijk te maken en te testen om asteroïden te volgen die drie keer sneller bewegen dan de oorspronkelijke snelheidslimiet die voor Webb was vastgesteld.
Hoofdonderzoeker Cristina Thomas van de Northern Arizona University in Flagstaff, Arizona, zei: “Ik heb niets dan enorme bewondering voor de mensen van Webb Mission Operations die dit hebben gerealiseerd. We hebben deze waarnemingen jarenlang gepland, daarna wekenlang tot in detail, en ik ben enorm blij dat dit is gelukt.”
Hubble's observaties:
Bovendien registreerde Hubble waarnemingen van het binaire systeem 15 minuten voordat DART in botsing kwam met het oppervlak van Dimorphos en opnieuw 15 minuten daarna. Hubble's Wide Field Camera 3 heeft beelden vastgelegd die de impact in zichtbaar licht demonstreren. Uitwerpselen van de inslag zijn zichtbaar als stralen die zich uitstrekken vanaf het lichaam van de asteroïde. De meer prominente, wijd uit elkaar geplaatste piek van ejecta links van de asteroïde is in het vage richting van de nadering van DART.
Credits: Wetenschap: NASA, ESA, Jian-Yang Li (PSI); beeldverwerking: Alyssa Pagan (STScI)
Sommige stralen lijken enigszins gebogen, maar astronomen moeten beter kijken om te bepalen wat dit zou kunnen betekenen. In de Hubble-afbeeldingen schatten astronomen dat de helderheid van het systeem na de botsing drie keer toenam en zagen ze dat de helderheid stabiel bleef, zelfs acht uur na de botsing.
Hubble heeft 45 afbeeldingen gemaakt in de tijd vlak voor en na de impact van DART met Dimorphous. Hubble is van plan om het Didymos-Dimorphos-systeem de komende drie weken nog tien keer te monitoren. Deze regelmatige, relatief langdurige observaties terwijl de uitgeworpen wolk in de loop van de tijd uitzet en vervaagt, zullen een compleet beeld schetsen van de uitzetting van de wolk vanaf de uitwerping tot zijn verdwijning.
Credits: Wetenschap: NASA, ESA, Jian-Yang Li (PSI); animatie: Alyssa Pagan (STScI)
Jian-Yang Li van het Planetary Science Institute in Tucson, Arizona, die de Hubble-waarnemingen leidde, zei, “Toen ik de gegevens zag, was ik sprakeloos, verbijsterd door de verbazingwekkende details van de ejecta die Hubble vastlegde. Ik heb het geluk dat ik getuige mag zijn van dit moment en deel mag uitmaken van het team dat dit mogelijk heeft gemaakt.”
