Θα μπορούσαμε να υπερασπιστούμε τον πλανήτη από μια καταστροφική σύγκρουση συντρίβοντας το DART σε έναν αστεροειδή;
Τα ρομπότ εξερεύνησης του διαστήματος της NASA είναι θαύματα μηχανικής που συχνά κατασκευάζονται για να διαρκέσουν. Έχουμε τα Voyager Probes, στο τέλος του ηλιακού συστήματος, που εξακολουθούν να λειτουργούν δεκαετίες μετά την εκτόξευση. Το Parker Solar Probe, που χορεύει γύρω από τον ήλιο, διαθέτει επικές ασπίδες θερμότητας που θα το κρατήσουν σε λειτουργία για χρόνια. Και η Lucy, αν και είχε κάποια προβλήματα, είναι σε μια αποστολή να επισκεφθεί μια χούφτα διαστημικών βράχων τα επόμενα 12 χρόνια.
Το DART δεν προορίζεται για δεκαετίες επιστήμης του ηλιακού συστήματος. Το διαστημόπλοιο εκτοξεύτηκε τον Νοέμβριο του 2021 και, μέχρι την επόμενη εβδομάδα, δεν θα υπάρχει πια.
Το DART (Double Asteroid Redirection Test) είναι η δοκιμαστική λειτουργία της NASA για ένα πλανητικό αμυντικό σύστημα που προορίζεται να σπρώξει τους εισερχόμενους αστεροειδείς μακριά από τη Γη — κυριολεκτικά συνθλίβοντας διαστημόπλοια μαζί τους.
Οι αστεροειδείς, που κυμαίνονται σε μεγέθη ψυγείου έως αυτοκίνητου, συγκρούονται με τον πλανήτη μας πιο συχνά από όσο νομίζετε. Ευτυχώς, δεν είναι πολύ απειλητικοί επειδή το μεγαλύτερο μέρος του βράχου καίγεται στην ατμόσφαιρα της Γης. Αλλά πριν από σχεδόν 66 εκατομμύρια χρόνια, όπως ίσως θυμάστε, οι δεινόσαυροι εξαφανίστηκαν από έναν τεράστιο διαστημικό βράχο με το όνομα Chicxulub.
Ο στόχος της αποστολής DART είναι απλός: η NASA θέλει να καταλάβει εάν μπορούμε να συντρίψουμε έναν αστεροειδή για να αποτρέψουμε μια τέτοια καταστροφή να εξαφανίσει και τους ανθρώπους.
Ως απόδειξη αρχής, το διαστημικό σκάφος θα χτυπήσει έναν μικρό αστεροειδή που ονομάζεται Dimorphos που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από έναν μεγαλύτερο αστεροειδή, το Didymos. Ο στοχευμένος αστεροειδής είναι περίπου τόσο μεγάλος όσο ψηλό είναι το Μνημείο της Ουάσιγκτον, και κατά την πρόσκρουση, η ομάδα πίσω από το DART ελπίζει ότι η τροχιά και η ταχύτητα του βράχου θα αλλάξουν.
Δείτε επίσης: NASA: Ποιό είναι το χρονοδιάγραμμα της έκρηξης του SNR 0519;
Ο συγκεκριμένος πλωτός βράχος δεν αποτελεί απειλή για τον πλανήτη μας. Αλλά εάν το DART καταφέρει να χτυπήσει ελαφρώς το Dimorphos εκτός πορείας, θα ξέρουμε ότι μπορεί να έχουμε μια εφαρμόσιμη τακτική για μια μέρα αποκρούοντας αστεροειδείς που είναι πραγματικά επικίνδυνοι.
Περνάει από το ηλιακό μας σύστημα ένας γκριζωπός διαστημικός βράχος πλάτους περίπου μισού μιλίου, γνωστός ως Didymos, ο οποίος, με μια ήπια βαρυτική έλξη, κρατά έναν συνοδό αστεροειδή μαζί του. Αυτό το δεύτερο, μικρότερο θραύσμα που περιφέρεται γύρω από το Didymos είναι ο στόχος του DART: το Dimorphos.
Στις 26 Σεπτεμβρίου, το διαστημόπλοιο DART είναι έτοιμο να πλοηγηθεί αυτόνομα προς το Dimorphos και να συγκρουστεί με το Dimorphos όταν απέχει περίπου 7 εκατομμύρια μίλια από τη Γη — το πλησιέστερο σημείο του στη Γη.
Οι επιστήμονες πίσω από το DART επέλεξαν το Dimorphos για τη δοκιμή επειδή η τροχιά του γύρω από το Didymos μιμείται το πώς δυνητικά απειλητικοί αστεροειδείς κοντά στη Γη περιφέρονται γύρω από τον ήλιο. Οι αστεροειδείς συνδέονται βαρυτικά με το άστρο μας, κάτι που θα μπορούσε να τους φέρει σε τροχιά σύγκρουσης με τη Γη.
Αλλά η τροχιά του Dimorphos δεν είναι κλειδωμένη στη Γη ή στον ήλιο αλλά μάλλον στο Didymos. Αυτό το καθιστά ιδανικό πεδίο δοκιμών για τη NASA. Μπορούν να προσπαθήσουν να ρίξουν το DART στον μικροσκοπικό βράχο και να δουν πώς αυτό αλλάζει την τροχιά του γύρω από τον μεγαλύτερο σύντροφό του.
Η NASA προβλέπει ότι η συντριβή θα είναι αρκετά ισχυρή ώστε να προσαρμόσει την τροχιακή περίοδο του Dimorphos κατά λίγα λεπτά. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι το αντίκτυπο θα φέρει το Dimorphos πιο κοντά στο Didymos.
Το μήνυμα είναι ότι πρόκειται για μια επίδειξη τεχνολογίας — ένας τρόπος για τη NASA να λάβει πολύτιμα δεδομένα σχετικά με το πώς μπορούμε μια μέρα να εκτρέψουμε έναν εξαιρετικά τρομακτικό αστεροειδή που βρίσκεται σε τροχιά σύγκρουσης με τη Γη. Οι επιστήμονες πίσω από την αποστολή θέλουν να μάθουν πόσο πολύ μπορούμε να επηρεάσουμε τις τροχιές των αστεροειδών με μια συντριβή διαστημικού σκάφους που μόλις σπρώχνει τον βράχο.
«Κυρίως, αυτό που θέλουμε να κάνουμε είναι να αλλάξουμε την ταχύτητα του εισερχόμενου αντικειμένου κατά ένα εκατοστό ανά δευτερόλεπτο περίπου. Αυτό δεν είναι πολύ γρήγορο, αλλά αν το κάνετε αρκετά δευτερόλεπτα νωρίτερα, μπορείτε να το κάνετε να μην πέσει πάνω στη Γη», σύμφωνα με την επισκόπηση της αποστολής από το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins.
Αυτή η προσέγγιση — μία από τις πολλές ιδέες για τη σωτηρία της ανθρωπότητας από αστεροειδείς — είναι γνωστή ως “εκτροπή από kinetic impactor”. Σύμφωνα με την ομάδα, αυτή είναι η πρώτη φορά που η μέθοδος θα χρησιμοποιηθεί διαγαλαξιακά.
«Αυτή η τεχνική θεωρείται ότι είναι η πιο ώριμη τεχνολογικά προσέγγιση για τον μετριασμό ενός δυνητικά επικίνδυνου αστεροειδούς», δήλωσε ο αξιωματικός πλανητικής άμυνας της NASA, Lindley Johnson, σε δήλωση. «Θα βοηθήσει τους εμπειρογνώμονες της πλανητικής άμυνας να βελτιώσουν τα μοντέλα υπολογιστών kinetic impactor αστεροειδών, δίνοντας μια εικόνα για το πώς θα μπορούσαμε να εκτρέψουμε δυνητικά επικίνδυνα αντικείμενα κοντά στη Γη στο μέλλον».
Ο τρόπος που λειτουργεί είναι αρκετά διαισθητικός.
Δείτε επίσης: NASA: H SpaceX θα πραγματοποιήσει 5 ακόμη αποστολές αστροναυτών στον ISS
Ας υποθέσουμε ότι ο φίλος σας οδηγεί ένα skateboard εξαιρετικά γρήγορα και κατευθύνεται προς το σκυλί σας. Ένας (χαοτικός) τρόπος για να σώσετε τον σκύλο σας είναι να συγκρουστείτε με τον φίλο σας που κάνει skateboard. Όταν συγκρούεστε με τον φίλο σας, η ενέργεια που έχετε συγκεντρώσει αλλάζει την κατεύθυνση και μειώνει την ταχύτητά του. Μόλις γίνατε ένα kinetic impactor, σχεδιασμένο για να πετάξει τον φίλο σας στο skateboard εκτός πορείας και να σώσει τον σκύλο σας.
Το DART λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο, αλλά δεν προσπαθεί να προστατεύσει κανέναν σκύλο, απλώς προσπαθεί να βγάλει το skateboard από την πορεία. Το διαστημόπλοιο, το οποίο είναι περίπου στο μέγεθος ενός σχολικού λεωφορείου, θα πετάξει στο Dimorphos με ταχύτητα περίπου 4,1 μιλίων ανά δευτερόλεπτο. Αυτό είναι περίπου 14.760 μίλια την ώρα (23.760 χιλιόμετρα την ώρα).
Κατά την πρόσκρουση, λέει η NASA, η τροχιακή ταχύτητα του μικρού αστεροειδούς ή της σελήνης θα πρέπει να αλλάξει κατά ένα κλάσμα τοις εκατό, γεγονός που οδηγεί σε μια περίοδο τροχιάς που είναι αρκετά λεπτά πιο αργή.
Αν και το Dimorphos δεν αποτελεί απειλή για τη Γη, τα τηλεσκόπια που βασίζονται στη Γη μπορούν εύκολα να καταγράψουν τα αποτελέσματα της πρόσκρουσης, επειδή μόλις 7 εκατομμύρια μίλια μακριά, η πρόσκρουση είναι αρκετά κοντά ώστε οι επιστήμονες να παρατηρήσουν τυχόν αλλαγές στην τροχιά του βράχου γύρω από τον σύντροφό του. Αυτό θα βοηθήσει τους επιστήμονες να τελειοποιήσουν τα μελλοντικά πλανητικά αμυντικά όπλα με βάση πολύτιμες πληροφορίες που ανακτήθηκαν από το πρωτότυπο του DART.
Το DART είναι μάλλον απλό. Είναι ένα σχετικά φθηνό μεταλλικό κουτί με δύο επεκτάσιμες ηλιακές συστοιχίες για τροφοδοσία, μία κάμερα και έναν μικρότερο δορυφόρο ή CubeSat, που θα αναπτυχθούν ακριβώς πριν από την πρόσκρουση. Ο περιορισμένος αριθμός εργαλείων είναι λογικός, καθώς το διαστημόπλοιο είναι καταδικασμένο να πεθάνει σε μια αποστολή αυτοκτονίας.
Ακολουθούν ορισμένες λεπτομέρειες σχετικά με το διαστημόπλοιο DART:
- Κόστος: 308 εκατομμύρια δολάρια.
- Βάρος: 1.345 λίβρες (610 κιλά) κατά την εκτόξευση / 1.210 (550 κιλά) λίβρες κατά την σύγκρουση.
- Διαστάσεις κουτιού: 3,9 επί 4,3 επί 4,3 πόδια (1,2 επί 1,3 επί 1,3 μέτρα).
- Διαστάσεις ηλιακής συστοιχίας: 27,9 πόδια το καθένα (8,5 μέτρα).
- Επιπλέον όργανα: κάμερα DRACO και ένα CubeSat.
- Κινητήρας: Τεχνολογία ιοντικής πρόωσης/προωστήρες xenon.
Ενώ το payload του διαστημικού σκάφους του DART είναι ελάχιστο, ο προγραμματισμός της ομάδας πίσω από την πορεία είναι πολύ προηγμένος. Αυτό συμβαίνει επειδή το γενναίο μικρό σκάφος θα συμπεριφέρεται αυτόνομα σε όλη την αποστολή.
Τα εργαλεία του διαστημικού σκάφους μπορεί να είναι λίγα, αλλά είναι βασικά. Η συσκευή Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical Navigation, ή DRACO, είναι μια κάμερα εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης που μπορεί να μετρήσει το μέγεθος, το σχήμα και τη γεωλογική σύνθεση των αστεροειδών που βρίσκονται κοντά της.
Το DART διαθέτει επίσης έναν ημιαγωγό μεταλλικού οξειδίου και έναν επεξεργαστή εικόνας που θα βοηθήσει το διαστημόπλοιο να προσδιορίσει την ακριβή θέση του Dimorphos και να μεταφέρει πληροφορίες πίσω στη Γη σε πραγματικό χρόνο μέσω μιας κεραίας συνδεδεμένης στο μηχάνημα.
Επιπλέον, το DART θα είναι εξοπλισμένο με μια εργαλειοθήκη πλοήγησης με προηγμένη κατευθυντική κωδικοποίηση, συμπεριλαμβανομένου του star tracker, που είναι το προσωπικό μου αγαπημένο εργαλείο της NASA, για να διασφαλίσει ότι θα χτυπήσει το Dimorphos ακριβώς την κατάλληλη στιγμή — ding, ding : το checkpoint των 7 εκατομμυρίων μιλίων (11 εκατομμυρίων χιλιομέτρων). Δέκα ημέρες πριν το DART χτυπήσει τον στόχο του, θα στείλει το CubeSat του. Αυτό το παρακλάδι θα διατηρήσει το χρονικό του kinetic impact πολύ αφότου το DART μετατραπεί σε ερείπιο.
Το DART θα εκτελέσει το καθήκον του μέχρι το τέλος. Η NASA ελπίζει να συλλάβει τις ζουμερές λεπτομέρειες της σύγκρουσης πριν, κατά τη διάρκεια και μετά την πρόσκρουση, έτσι «στις τελευταίες της στιγμές», λέει η επισκόπηση του Πανεπιστημίου Johns Hopkins, «η κάμερα DRACO του DART θα βοηθήσει στον χαρακτηρισμό του σημείου πρόσκρουσης παρέχοντας υψηλής ανάλυσης, επιστημονικές εικόνες του επιφάνεια του Dimorphos».
Πηγή: cnet.com
