NASA ketina trenkti DART zondu į asteroidą, kad išbandytų būsimus susidūrimus | Mokslas ir technika


Šaldytuvo dydžio kosminis zondas kaktomuša ir visu greičiu susidurs su asteroidu, esančiu už 11 milijonų kilometrų nuo Žemės. Poveikis numatytas pirmadienį 23.14 UTC. Tai pirmas kartas, kai žmonija bandė pakeisti dangaus kūno trajektoriją – misija, skirta padėti išvengti asteroido susidūrimas ateityje.

„Stengiamės užtikrinti, kad uola iš kosmoso negrąžintų mūsų į akmens amžių“, – sakė Thomas Statleris iš NASA Planetų gynybos koordinavimo biuro, kai misija buvo paleista 2021 m.

Iki šiol mokslininkai nustatė daugiau nei 95% visų asteroidų, kurių skersmuo didesnis nei vienas kilometras. Šie asteroidai gali sukelti planetos katastrofą, panašią į dinozaurų išnykimas prieš 66 milijonus metų. Didesnį susirūpinimą kelia 140 metrų (460 pėdų) ar didesni asteroidai, iš kurių identifikuota tik 40 proc. Jie turi tokią pačią naikinamąją galią kaip branduolinės bombos ir gali atverti dviejų kilometrų pločio kraterį Žemėje. Tačiau atsižvelgiant į tai, kad užfiksuota tiek nedaug, tokio dydžio asteroidų gali būti tūkstančiai susidūrimo su Žeme kursas.

„Tikimybė, kad jūsų gyvenime atsitrenks į asteroidą, yra maždaug tokia pati, kaip sudegs jūsų namas“, – telefonu EL PAÍS sakė Statleris. „Jei turime būsto draudimą, kad nepatektume į gatvę, kodėl gi nepasiruošus asteroido atveju?

Grėsmė tokia didelė, kad 2017 m. NASA patvirtino 324 milijonų dolerių išlaidas, kad DART misija taptų realybe. DART yra dvigubo asteroido peradresavimo testo akronimas. Erdvėlaivis buvo paleistas 2021 metų lapkritį ir šiuo metu juda link poros asteroidų: Didymoso, kurio skersmuo 780 metrų, ir jo mėnulio Dimorphos, kuris aplink Didymosą apskrieja kas 11,9 valandos.


Misija išbandys asteroido greičio ir trajektorijos modifikavimo efektyvumą susidūrus giliai kosmose.

Erdvėlaivis DART yra mažas ir lengvas.

Erdvėlaivis yra mažas, palyginti su asteroidu.

5 000 000 000 kg

(sąmata)

Tačiau jo didelis greitis reiškia, kad dalis susidūrimo energijos turėtų pakeisti Dimorphos orbitą aplink Didymosą.

Erdvėlaivis pasieks 21 960 km/val. Jei tai būtų komercinis lėktuvas, tokiu greičiu jis per mažiau nei 19 minučių kirstų Šiaurės Atlantą plačiausioje vietoje.

Misija yra šaudymo pratimas: erdvėlaivis DART yra 160 metrų pločio judantis taikinys, esantis septynių milijonų mylių atstumu nuo Žemės.

Kelionė į Dimorphos truko 306 dienas. Per tą laiką erdvėlaivis tyrinėjo dangų. Maždaug keturioms valandoms iki smūgio erdvėlaivis bus automatiškai nukreiptas, naudodamas išmaniąją navigacijos sistemą.

Misija išbandys asteroido greičio ir trajektorijos modifikavimo efektyvumą susidūrus giliai kosmose.

Erdvėlaivis DART yra mažas ir lengvas.

Erdvėlaivis yra mažas, palyginti su asteroidu.

5 000 000 000 kg

(sąmata)

Tačiau jo didelis greitis reiškia, kad dalis susidūrimo energijos turėtų pakeisti Dimorphos orbitą aplink Didymosą.

Erdvėlaivis pasieks 21 960 km/val. Jei tai būtų komercinis lėktuvas, tokiu greičiu jis per mažiau nei 19 minučių kirstų Šiaurės Atlantą plačiausioje vietoje.

Misija yra šaudymo pratimas: erdvėlaivis DART yra 160 metrų pločio judantis taikinys, esantis septynių milijonų mylių atstumu nuo Žemės.

Kelionė į Dimorphos truko 306 dienas. Per tą laiką erdvėlaivis tyrinėjo dangų. Maždaug keturioms valandoms iki smūgio erdvėlaivis bus automatiškai nukreiptas, naudodamas išmaniąją navigacijos sistemą.

Misija išbandys asteroido greičio ir trajektorijos modifikavimo efektyvumą susidūrus giliai kosmose.

Erdvėlaivis yra mažas, palyginti su asteroidu.

Erdvėlaivis DART yra mažas ir lengvas.

5 000 000 000 kg

(sąmata)

Tačiau jo didelis greitis reiškia, kad dalis susidūrimo energijos turėtų pakeisti Dimorphos orbitą aplink Didymosą.

Erdvėlaivis pasieks 21 960 km/val. Jei tai būtų komercinis lėktuvas, tokiu greičiu jis per mažiau nei 19 minučių kirstų Šiaurės Atlantą plačiausioje vietoje.

Misija yra šaudymo pratimas: erdvėlaivis DART yra 160 metrų pločio judantis taikinys, esantis septynių milijonų mylių atstumu nuo Žemės.

Kelionė į Dimorphos truko 306 dienas. Per tą laiką erdvėlaivis tyrinėjo dangų. Maždaug keturioms valandoms iki smūgio erdvėlaivis bus automatiškai nukreiptas, naudodamas išmaniąją navigacijos sistemą.

Erdvėlaivyje įrengta autonominė navigacijos sistema, kuri leis zondui pasiekti Dimorfo centrą maždaug 22 km (14 mylių) per valandą greičiu. DART sveria tik 570 kilogramų, todėl yra maždaug 10 milijonų kartų lengvesnis už Dimorphos. Bet jei viskas klostysis gerai, smūgis sulėtins asteroidą ir nustums jį link Didymos, sutrumpindamas jo orbitą keliomis minutėmis. Kitaip tariant, jo orbita bus siauresnė 15 metrų, sako Statleris. Galbūt tai neatrodo daug, bet tai yra nemenkas pasiekimas, turint omenyje, kad niekas misijos dalyvis nežino, kaip atrodo asteroidas, iš ko jis pagamintas arba koks jis sunkus dėl savo atstumo. Antžeminiams teleskopams asteroidai yra tik mažas neiššifruojamos šviesos taškas.

Tikimasi, kad DART laive esanti kamera užfiksuos Dimorphos likus trims ketvirčiams valandos iki smūgio. Iš pradžių jis atrodys kaip tik šviesos pikselis. Tačiau likus 30 minučių iki smūgio ši šviesa kas sekundę didės ir didės – tokiu greičiu erdvėlaivis darys vaizdus ir siųs juos atgal į Žemę. Paskutinėmis gyvenimo akimirkomis erdvėlaivis pakankamai detaliai užfiksuos Dimorphos paviršių, kad galės atskirti apelsinų dydžio akmenis. Ir tada nieko. Pirmasis įrodymas, kad DART pasiekė savo tikslą, bus signalo praradimas. Tylą užfiksuos valdymo centras, esantis Johnso Hopkinso universiteto taikomosios fizikos laboratorijoje JAV, ir patvirtins NASA giliosios erdvės antenų masyvas.

Trimis minutėmis už DART – apie tūkstantį kilometrų (632 mylių) – yra LICIACube, mažas palydovas, kurį sukūrė Italijos kosmoso agentūra. Šis skrudintuvo dydžio įrenginys prieš kelias dienas atsijungė nuo DART erdvėlaivio. Po to, kai DART atsitrenks į asteroidą, jis greitai praskris mažiausiai maždaug 55 km (34 mylių) atstumu nuo Dimorfo paviršiaus, fotografuodamas kraterį ir susidūrimo sukeltą debesį. „Tikimės, kad turėsime [the images] daugiausia po vienos ar dviejų dienų“, – sako misijoje dirbantis astrofizikas Stavro Ivanovski.

DART sukeltas dulkių ir purvo pėdsakas veiks kaip raketa, kuri padės sulėtinti asteroidą. The James Webb kosminis teleskopas, Hablo kosminis teleskopas ir daugelis antžeminių observatorijų nukreips savo objektyvus į asteroidų porą, kad bandytų užfiksuoti smūgio šiukšles. Du asteroidai veikia kaip didelio tikslumo laikrodis. Kai Dimorphos praeina priešais Didymos, jis sukuria nedidelį užtemimą, kuris įvyksta tobulai. Praėjus valandoms, dienoms ar daugiausia savaitėms po susidūrimo, teleskopai galės patvirtinti, ar DART pavyko pasiekti antrąjį tikslą – pakeisti asteroido orbitą.

Dabartiniai modeliai rodo, kad labiausiai įmanomas būdas išvengti vidutinio dydžio asteroido smūgio yra numušti jį nuo kurso su erdvėlaiviu. Erdvėlaivio dydis priklausytų nuo laiko iki susidūrimo ir atitinkamo asteroido tipo. Visi įmanomi parametrai sumodeliuoti kompiuteriais. DART misijos duomenys „padės parodyti, ar šie modeliai yra teisingi, kad galėtume juos pritaikyti, jei asteroidas tikrai kels grėsmę Žemei ateityje“, – sakė netoli esančio Astrobiologijos centro (CAB) mokslininkė Isabel Herreros. Madridas Ispanijoje.

Net jei misija bus sėkminga, prireiks metų ar dešimtmečių technologijų plėtros, kad būtų galima valdyti tokią grėsmę. 2024 m. Europos kosmoso agentūra paleis 130 milijonų eurų vertės kosminį zondą Hera, kuris pasieks Didymos ir tai, kas liks iš Dimorphos 2026 m., kad atliktų tyrimą po smūgio. Tai pirmasis erdvėlaivis, galintis tiksliai nustatyti šių dviejų asteroidų masę, sudėtį ir vidinę struktūrą. Taip pat bus sukurta išsami trimatė DART palikto kraterio rekonstrukcija. „Mums reikia daugybės duomenų, kad patvirtintume šią asteroidų susidūrimų nukreipimo techniką, o Hera bus misija, kuri leis mums sukurti šią naują technologiją“, – aiškino projekto vadovas Ianas Carnelli.

Carnelli teigimu, ši planetos gynybos sistema gali būti paruošta maždaug po 30 metų. Jei kiltų grėsmė, vienas ar keli erdvėlaiviai galėtų būti suprojektuoti per dvejus metus – „labai trumpas laikas kosmoso pramonės tempui“, – sakė jis. Ši technika būtų tinkama asteroidams, sklindantiems iš išorinės Saulės sistemos dalies, tačiau jei asteroidas atkeliautų iš priešingos pusės, Saulės kryptimi, mokslininkams gali nepavykti jo aptikti, kol bus per vėlu. Tai nutiko 2013 metų žiemą, kai Rusijoje ant Sibiro nukrito asteroidas, dėl išdaužtų langų sužeistas daugiau nei 1000 žmonių. Jo skersmuo buvo vos 17 metrų.