Nowe wyniki misji DART NASA potwierdzają, że możemy odbić śmiercionośne asteroidy

Co byśmy zrobili, gdybyśmy zauważyli niebezpieczną asteroidę na kursie kolizyjnym z Ziemią? Czy możemy go bezpiecznie odbić, aby zapobiec uderzeniu?

W zeszłym roku, Misja Double Asteroid Redirection Test (DART) NASA próbował dowiedzieć się, czy „kinetyczny impaktor” mógłby wykonać to zadanie: rozbijając 600-kilogramowy statek kosmiczny wielkości lodówki w asteroidę dotychczasowy wielkości rzymskiego Koloseum.

Wczesne wyniki pierwszego rzeczywistego testu naszych potencjalnych systemów obrony planetarnej wyglądał obiecująco. Jednak dopiero teraz publikowane są pierwsze wyniki naukowe: pięć artykułów w Nature odtworzył wpływi przeanalizował, jak zmienił asteroidę pęd i orbita, podczas drugiej badania naukowe zbadać szczątki strącone przez uderzenie.

Wniosek: „Technologia impaktora kinetycznego jest realną techniką potencjalnej obrony Ziemi, jeśli to konieczne”.

Małe asteroidy mogą być niebezpieczne, ale trudne do wykrycia

Nasz Układ Słoneczny jest pełen szczątków pozostałych po początkach formowania się planet. Dziś niektórzy 31,360 XNUMX asteroid znane są z włóczenia się po sąsiedztwie Ziemi.

Chociaż mamy zakładki na większość dużych, kilometrowych rozmiarów, które mogłyby zniszczyć ludzkość, gdyby uderzyły w Ziemię, większość mniejszych pozostaje niewykryta.

Nieco ponad 10 lat temu w naszej atmosferze eksplodowała 18-metrowa asteroida nad Czelabińskiem w Rosji. Fala uderzeniowa rozbiła tysiące okien, siejąc spustoszenie i raniąc niektóre 1,500 osób.

150-metrowa asteroida, taka jak Dimorphos, nie zniszczyłaby cywilizacji, ale mogłaby spowodować masowe ofiary i regionalne zniszczenia. Jednak te mniejsze skały kosmiczne są trudniejsze do znalezienia: sądzimy, że do tej pory zauważyliśmy tylko około 40 procent z nich.

Misja DART

Załóżmy, że wyśledziliśmy asteroidę tej skali na kursie kolizyjnym z Ziemią. Czy możemy pchnąć go w innym kierunku, odwracając go od katastrofy?

Uderzenie asteroidy z siłą wystarczającą do zmiany jej orbity jest teoretycznie możliwe, ale czy faktycznie jest to możliwe? Właśnie to miała ustalić misja DART.

W szczególności przetestowano technikę „kinetycznego impaktora”, która jest fantazyjnym sposobem na powiedzenie „uderzenia w asteroidę szybko poruszającym się obiektem”.

Asteroida Dimorphos była idealnym celem. Znajdował się na orbicie wokół swojego większego kuzyna, Didymosa, w pętli, której ukończenie zajęło nieco mniej niż 12 godzin.

Uderzenie statku kosmicznego DART miało na celu nieznaczną zmianę tej orbity, spowolnienie jej tylko trochę, aby pętla się skurczyła, skracając szacunkowo siedem minut podróży w obie strony.

Samosterujący statek kosmiczny

Aby DART mógł wykazać, że technika impaktora kinetycznego jest możliwym narzędziem obrony planetarnej, musiał zademonstrować dwie rzeczy: że jego system nawigacyjny może samodzielnie manewrować i celować w asteroidę podczas spotkania z dużą prędkością oraz że takie uderzenie może zmienić asteroidę orbita.

Według słów Cristiny Thomas z Uniwersytetu Północnej Arizony i współpracowników, którzy przeanalizował zmiany na orbicie Dimorphos w wyniku zderzenia „DART z powodzeniem zrobił jedno i drugie”.

Statek kosmiczny DART skierował się na ścieżkę Dimorphos dzięki nowemu systemowi o nazwie Small-body Maneuvering Autonomous Real Time Navigation (SMART Nav), który wykorzystywał kamerę pokładową, aby uzyskać pozycję zapewniającą maksymalny wpływ.

Bardziej zaawansowane wersje tego systemu mogą umożliwić przyszłym misjom wybieranie własnych miejsc lądowania na odległych asteroidach, gdzie nie jesteśmy w stanie dobrze zobrazować terenu sterty gruzu z Ziemi. Oszczędziłoby to najpierw kłopotów związanych z wyprawą zwiadowczą!

Sam Dimorphos był jedną z takich asteroid przed DART. Zespół kierowany przez Terika Daly'ego z Johns Hopkins University wykorzystał zdjęcia w wysokiej rozdzielczości z misji do wykonaj szczegółowy model kształtu. Daje to lepsze oszacowanie jej masy, poprawiając naszą wiedzę o tym, jak tego typu asteroidy zareagują na uderzenia.

Niebezpieczne szczątki

Samo uderzenie wytworzyło niesamowity pióropusz materiału. Jian-Yang Li z Planetary Science Institute i współpracownicy szczegółowo opisane jak wyrzucony materiał został wyrzucony w górę przez uderzenie i wypłynął w 1,500-kilometrowy ogon gruzu, który można było zobaczyć przez prawie miesiąc.

Strumienie materii z komet są dobrze znane i udokumentowane. Składają się głównie z pyłu i lodu i są postrzegane jako nieszkodliwe deszcze meteorów, jeśli przecinają ścieżki z Ziemią.

Asteroidy są zbudowane z bardziej skalistego, mocniejszego materiału, więc ich strumienie mogą stanowić większe zagrożenie, jeśli je napotkamy. Zarejestrowanie prawdziwego przykładu powstawania i ewolucji śladów gruzu po asteroidzie jest bardzo ekscytujące. Identyfikacja i monitorowanie takich strumieni asteroid jest kluczowym celem wysiłków obrony planetarnej, takich jak Pustynna sieć ognistych kul działamy z Curtin University.

Wynik większy niż oczekiwano

Jak bardzo zderzenie zmieniło orbitę Dimorphosa? O wiele więcej niż zakładano. Zamiast zmieniać się o 7 minut, stał się o 33 minuty krótszy!

Ten większy niż oczekiwano wynik pokazuje, że zmiana orbity Dimorphos nie wynikała tylko z uderzenia statku kosmicznego DART. Większa część zmiany była spowodowana efektem odrzutu całego wyrzuconego materiału, który odleciał przestrzeń, które Ariel Graykowski z Instytutu SETI i współpracownicy szacunkowa od 0.3 do 0.5 procent całkowitej masy asteroidy.

Pierwszy sukces

Sukces misji DART NASA jest pierwszą demonstracją naszej zdolności do ochrony Ziemi przed zagrożeniem ze strony niebezpiecznych asteroid.

Na tym etapie nadal potrzebujemy trochę ostrzeżenia, aby użyć tej techniki impaktora kinetycznego. Im wcześniej zainterweniujemy na orbicie asteroidy, tym mniejszej zmiany musimy dokonać, aby odepchnąć ją od uderzenia w Ziemię. (Aby zobaczyć, jak to wszystko działa, możesz pobawić się z NASA Aplikacja NEO Deflection.)

Ale czy powinniśmy? To pytanie będzie wymagało odpowiedzi, jeśli kiedykolwiek będziemy musieli przekierować niebezpieczną asteroidę. Zmieniając orbitę, musielibyśmy mieć pewność, że nie popchniemy jej w kierunku, który uderzyłby w nas również w przyszłości.

Jednak coraz lepiej radzimy sobie z wykrywaniem asteroid, zanim do nas dotrą. Tylko w ciągu ostatnich kilku miesięcy widzieliśmy dwa: 2022WJ1, który uderzył w Kanadę w listopadzie, i Sar2667, który w lutym nawiedził Francję.

Możemy spodziewać się wykrycia znacznie więcej w przyszłości, wraz z otwarciem Obserwatorium Vera Rubin w Chile pod koniec tego roku.

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Kredytowych Image: CTIO / NOIRLab / SOAR / NSF / AURA/ T. Kareta (Lowell Observatory), M. Knight (Akademia Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych)

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://singularityhub.com/2023/03/06/new-results-from-nasas-dart-mission-confirm-we-could-deflect-deadly-asteroids/