211service.com
Vi skal slå et romfartøy inn i en asteroide for å prøve å avlede den
Skjematisk av DART-oppdraget viser innvirkningen på måneletten til asteroiden (65803) Didymos NASA/Johns Hopkins Applied Physics Lab; Redigert av Ms. Tech
En jordbundet asteroide trenger ikke å være enorm for å være et problem. Selv noe bare et par hundre fot over kan forårsake omfattende ødeleggelser hvis det treffer en by eller by.
For objektene vi kan spore (og mange slipper forbi uten at vi er klar over det før for sent), estimerer forskere banene deres og beregner sannsynligheten for en kollisjon. Vi har vært heldige så langt, fordi vi ennå ikke har måttet forholde oss til et scenario der en romstein er på et lynkurs mot jorden. Hvis en var, vi kanskje ha en sjanse til å avlede den inn på en tryggere vei – men vi har aldri prøvd noe lignende før.
Det vil snart endre seg. Bare forrige uke møttes mer enn 130 forskere i Roma for å hash ut flere detaljer om et uformelt samarbeid mellom NASA og European Space Agency (ESA) kalt AIDA, forkortelse for asteroid impact and deflection assessment. AIDA refererer til et par oppdrag designet for å slå et romfartøy inn i en nær-jord-asteroide og deretter studere virkningen for å se hvor mulig det kan være for mennesker å skyve en asteroide av banen, hvis vi noen gang skulle trenge det.
I dag er vi de første menneskene i historien som har teknologien til å potensielt avlede en asteroide fra å påvirke jorden, sier ESAs Ian Carnelli. Nøkkelspørsmålet som gjenstår å besvare er, er teknologiene og modellene vi har gode nok til å faktisk fungere? Før du kjører bil, må du ha en forsikring. Vel, AIDA er forsikringen for planeten Jorden.
Det starter med NASAs Double Asteroid Redirection Test (DART). En halv tonns metallbit vil skyte opp i juli 2021 og ta veien mot 65803 Didymos, en binær asteroide (som består av en stor asteroide som går i bane rundt en mindre måne). Etter 16 måneder vil DART ankomme Didymos og krasje inn i måneletten i mer enn 14 700 miles per time.
Kollisjonen burde være nok til å endre månelettens bane og hastighet rundt hovedlegemet med en brøkdel av en prosent - en liten mengde, men likevel målbar av jordas teleskoper. En italienskprodusert cubesat kalt LICIACube vil skille seg fra DART rett før sammenstøtet og ta direkte bilder av kollisjonen. Hvis det fungerer, vil det være første gang i historien mennesker har fysisk endret banebanen til et rombasert objekt.
DART vil også teste ut et par nye romfartsteknologier. Den første er et nytt elektrisk fremdriftssystem for solenergi, kalt NASA Evolutionary Xenon Thruster-Commercial (NEXT-C). Det er basert på et system som først ble brukt på Dawn-oppdraget som ble lansert for over et tiår siden, for å studere protoplanetene Vesta og Ceres. Den andre er Small-body Maneuvering Autonomous Real-Time Navigation (SMART Nav), en ny algoritme for romfartøysveiledning og navigasjonskontroll. SMART Nav vil være ansvarlig for å sikte DART mot månelyset.
En av DARTs hovedutfordringer er å pålitelig målrette og påvirke den lille måneletten, 6,8 millioner miles unna jorden, sier Nancy Chabot, en planetarisk forsker ved Johns Hopkins University som er koordineringsleder for DART. Omtrent en time før sammenstøtet vil SMART Nav identifisere den riktige asteroiden av de to og deretter rette romfartøyet mot den.
I mellomtiden er det Hera – ESAs baby i AIDA-samarbeidet. Hera vil ikke lanseres før i 2023, og kommer ikke til Didymos før fem år senere.
Hera inkluderer to cubesats med egne fremdriftssystemer, hvorav den ene vil forsøke å lande på Didymos. Romfartøyet vil bruke et kamera, lidar og et termisk kamera for å gjøre flere observasjoner av nedslagskraterets form og vurdere hva som skjedde med asteroiden etter DARTs avbøyningsforsøk. I likhet med DART bruker Hera et autonomt navigasjonssystem – i dette tilfellet for å uavhengig vurdere hvilke deler av asteroiden som er verdt å avbilde og studere, og for å finne ut hvordan man kommer seg til disse områdene.
Ingenting av dette ville vært mulig hvis Didymos ikke unikt sjekket massevis av bokser. Den er ikke på vei til å kollidere med Jorden, og utgjør derfor ingen nåværende trussel mot planeten, men dens binære natur muliggjør DARTs kinetiske impactor-demonstrasjon, sier Chabot. Siden måneletten allerede går i bane en annen objekt, har vi et mer kontrollert scenario for å måle hvor mye DARTs innvirkning påvirker månelettens bane. Dessuten gir den banen, som passerer både foran og bak hovedkroppen, også jordens bakketeleskoper en mulighet til å studere innvirkningen fra de beste perspektivene.
NASA, ESA og deres partnere gjør fremskritt. Både Carnelli og Chabot mener workshopen var en stor suksess, spesielt når det kommer til navigasjonsutfordringer og å lage en strategi for å la Hera avbilde DART-krateret (som vi nå tror kan være mye større enn tidligere estimater antydet).
Planetforsvar er virkelig en verdensomspennende bestrebelse, sier Carnelli. Foruten bare teknologien og vitenskapen, er AIDA også et veldig godt eksperiment når det gjelder samarbeid mellom forskere og byråer rundt om i verden. Det er den typen ting som ville være nødvendig hvis en asteroide var på kollisjonskurs for jorden.