Мисията DART е на път да се сблъска с астероид


Мисията за пренасочване на двойно астероид или DART има за цел да види дали този вид кинетично въздействие може да помогне за отклоняването на астероид, представляващ заплаха за Земята.

„Преместваме астероид“, каза Том Статлър, програмен учен на НАСА за мисията DART. „Ние променяме движението на естествено небесно тяло в космоса. Човечеството никога не е правело това преди.“

Ето какво трябва да знаете за тази мисия.

Космическият кораб DART е с размерите на училищен автобус. Той пътува, за да достигне астероидната си цел от изстрелването през ноември 2021 г. Космическият кораб ще пристигне в астероидната система на 26 септември. Ударът се очаква в 19:14 ч. ET.

къде отива

Космическият кораб се насочва към двойна астероидна система, където малък “лунен” астероид, наречен Dimorphos, обикаля около по-голям астероид, Didymos.

Didymos. което означава “близнак” на гръцки, е приблизително 2560 фута (780 метра) в диаметър. Междувременно Dimorphos е с размери 525 фута (160 метра) и името му означава „две форми“.

По време на удара Didymos и Dimorphos ще бъдат сравнително близо до Земята – в рамките на 6,8 милиона мили (11 милиона километра).

Нито Dimorphos, нито Didymos са в риск от сблъсък със Земята – преди или след сблъсъка.

Какво ще направи DART?

DART залязва в блясъка на славата. Той ще насочи поглед към Dimorphos, ще ускори до 13 421 мили в час (21 600 километра в час) и ще се блъсне в луната почти челно.

Космическият кораб е около 100 пъти по-малък от Dimorphos, така че няма да унищожи астероида.

Вместо това DART ще се опита да промени скоростта и пътя на астероида в космоса. Екипът на мисията сравни този сблъсък с количка за голф, която се блъска в една от Великите пирамиди – достатъчно енергия, за да остави ударен кратер.

Ударът ще промени скоростта на Dimorphos с 1%, докато обикаля около Didymos. Не звучи много, но това ще промени орбиталния период на луната.

Побутването ще измести леко Dimorphos и ще го направи по-гравитационно свързан с Didymos – така че сблъсъкът няма да промени пътя на двойната система около Земята или да увеличи шансовете й да стане заплаха за нашата планета.

Какво ще видим?

Космическият кораб ще сподели виждането си за двойната астероидна система чрез инструмент, известен като Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation или DRACO.

Това изображение, което служи като очи на DART, ще позволи на космическия кораб да идентифицира двойната астероидна система и да различи кой космически обект трябва да удари.

Този инструмент също е камера с висока разделителна способност, която има за цел да заснеме изображения на двата астероида, които да бъдат изпратени обратно към Земята със скорост от едно изображение в секунда в нещо, което ще изглежда почти като видео. Можете да гледате предаването на живо на уебсайт на НАСАначало в 18:00 ET понеделник.

Didymos и Dimorphos ще се появят като иглички светлина около час преди удара, като постепенно стават все по-големи и по-подробни в кадъра.

Dimorphos никога не е бил наблюдаван преди, така че учените най-накрая могат да разберат формата му и външния вид на повърхността му.

Трябва да можем да видим Dimorphos в изключителни детайли, преди DART да се блъсне в него. Като се има предвид времето, необходимо на изображенията да се върнат обратно към Земята, те ще бъдат видими за осем секунди, преди да настъпи загуба на сигнал и мисията на DART да приключи – ако е била успешна.

Космическият кораб също има собствен фоторепортер по време на пътуването.

Сателит с размер на куфарче от Италианската космическа агенция се понесе с DART в космоса. Наречен Light Italian CubeSat за изображения на астероиди или LICIACube, той се отдели от космическия кораб на 11 септември. Сателитът пътува зад DART, за да записва какво се случва от безопасна гледна точка.

Три минути след удара LICIACube ще прелети до Dimorphos, за да заснеме изображения и видео на ударния стълб и може би дори да шпионира ударния кратер. CubeSat ще се обърне, за да държи камерите си насочени към Dimorphos, докато лети.

Изображенията и видеото, макар и да не са налични веднага, ще бъдат изпратени обратно на Земята в дните и седмиците след сблъсъка.

Как ще разберем дали мисията беше успешен?

LICIACube няма да бъде единственият наблюдател, който наблюдава. Космическият телескоп Джеймс Уеб, космическият телескоп Хъбъл и мисията на НАСА Люси ще наблюдават удара. Системата Didymos може да светне, когато прахът и отломките от нея бъдат изхвърлени в космоса, каза Статлър, учен от програмата на НАСА.

Но наземните телескопи ще бъдат ключови при определянето дали DART успешно е променил движението на Dimorphos.

Системата Didymos е открита през 1996 г., така че астрономите разполагат с много наблюдения на системата. След удара обсерваториите по света ще наблюдават как Dimorphos пресича пред и се движи зад Didymos.

Dimorphos отнема 11 часа и 55 минути, за да завърши орбита на Didymos. Ако DART е успешен, това време може да намалее със 73 секунди, „но всъщност смятаме, че ще го променим с около 10 минути“, каза Едуард Рейнолдс, ръководител на проекта DART в лабораторията по приложна физика на университета Джон Хопкинс.

Статлър каза, че би се изненадал, ако измерването на промяната на цикъла дойде за по-малко от няколко дни, но още повече, ако отне повече от три седмици.

Ами ако DART пропусне и не удари астероида?

„Силно съм уверен, че щяхме да ударим в понеделник и това ще бъде пълен успех“, каза Линдли Джонсън, офицер по планетарната отбрана на НАСА.

Но ако DART пропусне своята пословична дъска за дартс, екипът ще бъде готов да гарантира, че космическият кораб е в безопасност и цялата му информация е изтеглена, за да разбере защо не е ударил Dimorphos.

Оперативният център на мисията на Лабораторията по приложна физика ще се намеси, ако е необходимо, въпреки че DART ще работи автономно през последните четири часа от своето пътуване.

Необходими са 38 секунди, за да измине команда от Земята до космическия кораб, така че екипът да може да реагира бързо. Екипът на DART има 21 плана за извънредни ситуации, които е репетирал, каза Елена Адамс, системен инженер на мисии DART в Лабораторията за приложна физика.

Защо трябва да тестваме това и защо на този астероид?

Dimorphos беше избран за тази мисия, защото размерът му е сравним с астероидите, които биха могли да представляват заплаха за Земята. Астероид с размерите на Dimorphos може да причини “регионално опустошение”, ако удари Земята.

Астероидната система е “перфектната естествена лаборатория” за теста, каза Статлер.

Мисията ще позволи на учените да разберат по-добре размера и масата на всеки астероид, което е от решаващо значение за разбирането на близките до Земята обекти.

Близките до Земята обекти са астероиди и комети с орбита, която ги поставя в рамките на 30 милиона мили (48,3 милиона километра) от Земята. Откриването на заплахата от близки до Земята обекти, които биха могли да причинят сериозни щети, е основен фокус на НАСА и други космически организации по света.

Понастоящем нито един астероид не се сблъсква директно със Земята, но съществуват повече от 27 000 близки до Земята астероиди във всякакви форми и размери.

Ценните данни, събрани от DART, ще допринесат за стратегиите за планетарна защита, особено за разбирането какъв вид сила може да измести орбитата на близък до Земята астероид, който може да се сблъска с нашата планета.

Защо просто не взривим астероида, както в “Армагедон”?

Филми правят борбата с приближаването на астероиди да изглежда като прибързана битка за защита на планетата, но “това не е начинът да се направи планетарна защита”, каза Джонсън. Взривяването на астероид може да бъде по-опасно, защото тогава неговите парчета могат да се сблъскат със Земята.

Но НАСА обмисля други методи за промяна на движението на астероидите.

Космическият кораб DART се счита за кинетичен удрящ елемент, който може да промени скоростта и пътя на Dimorphos. Ако DART е успешен, той може да бъде един инструмент за отклоняване на астероиди.

Друга възможност е гравитационен трактор, който разчита на взаимно гравитационно привличане между космически кораб и астероид, за да издърпа космическата скала от ударната й траектория в по-благоприятна, каза Джонсън.

Друга техника е отклоняване на йонен лъч или стрелба с йонен двигател към астероид за дълги периоди от време, докато йоните променят скоростта и орбитата на астероида.

Но и двете отнемат време.

“Всяка техника, която можете да си представите, която променя орбиталната скорост на астероида в орбита, е жизнеспособна техника”, каза Джонсън.

Международен форум, наречен Комисия за космическо планиране, събра 18 национални космически агенции, за да преценят кое може да е най-доброто за отклоняване на астероид в зависимост от неговия размер и път.

Намирането на популации от опасни астероиди и определянето на техните размери са приоритети на НАСА и нейните международни партньори, каза Джонсън. Дизайнът на космически телескоп, наречен Мисия за изследване на близки до Земята обекти в момента се преглежда.

Ще лети ли друг космически кораб до Dimorphos в бъдеще?

Системата Didymos няма да бъде самотна твърде дълго. За да проучи последиците от удара, мисията Hera на Европейската космическа агенция ще стартира през 2024 г. Космическият кораб, заедно с два CubeSat, ще пристигне в астероидната система две години по-късно.

Hera ще изследва и двата астероида, ще измери физическите свойства на Dimorphos и ще изследва ударния кратер на DART и орбитата на луната, с цел установяване на ефективна стратегия за защита на планетата.