I november 2021 lyfte NASA:s robotrymdfarkost Double Asteroid Redirection Test (DART) ut i rymden på en SpaceX Falcon 9-raket från Vandenberg Space Force Base i Kalifornien, på ett uppdrag att fånga upp och ändra en asteroids omloppsbana.
Rymdfarkosten 325 miljoner dollar reste 6,8 miljoner miles (11 miljoner kilometer) från jorden och måndagen den 26 september uppnådde den sitt mål att krascha in i Dimorphos, en liten asteroid som kretsar runt en andra, större bit rymdsten, Didymos, som paret. färdas i en elliptisk bana runt solen.
Även om det aldrig fanns något hot om att Dimorphos skulle träffa jorden, var det ett säkert mål för att testa teknik som en dag skulle kunna hjälpa till att skydda jorden från en katastrofal kollision med en mördarasteroid, som den som utplånade dinosaurierna och 75 procent av växter och växter. djurliv för 66 miljoner år sedan.
När den nådde Dimorphos Monday, slog DART in i rymdstenen med en hastighet av cirka 6,6 kilometer per sekund, vilket förhoppningsvis gav asteroiden tillräckligt med ett ryck för att ändra sin omloppsbana runt sin partner, bara något, men tillräckligt för att förändringen kan observeras med teleskop på jorden. Undersökningsgruppen kommer nu att observera Dimorphos med hjälp av markbaserade teleskop för att bekräfta om nedslaget förändrade asteroidens omloppsbana.
"DART är ett test av effektiviteten hos kinetic impactor-tekniken för att ändra en asteroids omloppsbana, och av rymdfarkostteknologin som används för att leverera en kinetic impactor till målasteroiden," förklarar Lindley Johnson, NASAs planetförsvarsofficer, via e-post.
Här är fem saker du bör veta om DART.
Innehåll
"Dimorphos är det minsta föremål som någonsin har varit ett uppdragsmål, och vi kommer in väldigt snabbt med ett behov av att påverka vid första försöket, utan att veta grundläggande saker som Dimorphos form eller exakta storlek", förklarar Andy Rivkin, DART undersökningsledare från Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, som leder projektet för NASA. "Det är ungefär 3 600 fot (1 100 meter) från centrum av Didymos till centrum av Dimorphos, och det är förmodligen mindre än 1 968 fot (600 meter) från ytan av den ena till ytan av den andra."
Ännu värre var att rymdfarkosten var tvungen att köra om målet i så hög hastighet att det fanns väldigt liten marginal för fel - "bokstavligen ett ögonblick", säger DART-programforskaren Tom Statler via e-post. För att uppnå den nödvändiga precisionen var rymdfarkosten tvungen att styras av SMART Nav, ett helt automatiserat navigationssystem som inte krävde någon mänsklig input. Rymdfarkosten använde också Didymos Reconnaissance &Asteroid Camera för OpNav-bildinstrument, alias DRACO, för att se vart det var på väg.
Men allt är bra, för den typen av teknik kan komma till nytta någon gång. "Om vi någonsin behöver utföra en kinetisk påverkan för att förhindra en naturkatastrof, kan vi behöva göra det ganska långt från jorden, vilket skulle göra autonom kontroll av rymdfarkosten absolut nödvändig", säger Statler. "Det är därför vi vill demonstrera och validera den här tekniken med DART."
"Asteroiden i sig är det svåraste att förutsäga. Vi vet vilken spektral typ av objekt det är, vilket betyder att vi har en ganska bra uppfattning om vilken typ av material den är gjord av", förklarar Cristina A. Thomas, biträdande professor i avdelningen för astronomi och planetvetenskap vid Northern Arizona University, som har tillbringat år med att studera Dimorphos och kommer att fortsätta att övervaka den efter nedslaget.
"Didymos liknar vad vi kallar en vanlig kondritmeteorit. Den är stenig, men inte metallisk. Det ger oss ett bra ställe att börja med vårt tänkande. Vi vet inte om Dimorphos är ett fast föremål eller om det är en bråtehög — massor av mindre saker som hålls ihop av gravitationen. Detta kommer att förändra själva stöten och hur mycket material som kastas ut från kratern. Det materialet, som kallas ejecta, har sitt eget momentum som ger extra energi till avböjningen. beta.'"
"Osäkerheten i värdet av beta ger oss en osäkerhet i hur mycket vi förutspår att omloppsbanan kommer att förändras", fortsätter Thomas. "Dimorphos har för närvarande en omloppsperiod runt Didymos på cirka 11 timmar och 55 minuter. Vi räknar med att ändra den omloppsperioden med minst 10 minuter. Det kanske inte verkar så mycket, men om vi försökte avleda något bort från jorden, skulle förändringen skulle inte behöva vara stort, speciellt om vi gör det långt i förväg."
DART är ett tidigt steg i att skydda mänskligt liv från att utplånas av en rymdsten, men det förändrar också mänsklighetens förhållande till kosmos. Fram till denna punkt har rymden varit något som vi tittar på på långt håll och ibland skickar modiga själar på besök under korta perioder. Men nu kommer det att bli något som människor kan mixtra med, precis som vi har förändrat vår egen planet.
"Den kanske största poängen är att DART kommer att vara mänsklighetens första försök att medvetet ändra omloppsbanan för en solsystemkropp," Martin Elvis, astrofysiker vid Center for Astrophysics Harvard &Smithsonian och författare till 2021 års bok "Asteroids:How Love, Rädsla och girighet kommer att avgöra vår framtid i rymden", förklarar via e-post.
"Mängden vi kommer att ändra omloppshastigheten för Dimorphos, månen för den jordnära asteroiden Didymos, kommer bara att vara mindre än en snigelfart (bokstavligen) - 4,6 fot (1,4 meter)/timme," säger Elvis. "Ändå är det inte noll. Solsystemets arkitektur kommer att förändras subtilt." Han säger att även om detta inte har någon omedelbar betydelse, är det symboliskt. "Det finns de som kommer att bli glada över detta att kliva ut ur mänskligheten. Det finns andra som kommer att säga," 'Inte igen. Måste vi upprepa våra miljömisstag, först nu i mycket större skala?'"
Dimorphos kan se ynklig ut jämfört med den massiva asteroiden som utplånade dinosaurierna, vars storlek har uppskattats till cirka 6 miles (10 kilometer) i diameter. Men även en liten asteroid kan orsaka allvarlig skada om den slår in i jorden. Johnson noterar att den är tre gånger så stor och möjligen fem gånger massan av asteroiden som skapade Barringer-kratern i östra Arizona för cirka 50 000 år sedan.
"Det skulle påverka med en uppskattad energi på ungefär 10 megaton TNT - större än någon kärnvapenbomb - och skapa en krater på några miles i diameter och en kvarts mil (0,4 kilometer) på djupet," noterar Johnson. "Blasteffekter kan sträcka sig 241 kilometer i alla riktningar från nedslagsplatsen." Utsikten till en sådan katastrof gör det tänkbart att något framtida asteroidförsvarsuppdrag kan behöva rikta sig mot ett objekt av Dimorphos storlek.
Om DART fungerar som planerat, "kommer det att validera både den kinetiska impactortekniken för planetariska försvarsändamål och att nuvarande teknologi möjliggör vår förmåga att utföra avböjningen", förklarar Johnson. Men det betyder inte att NASA kommer att skynda sig att bygga en rymdfarkost som kan utföra samma bedrift och ha den redo att skjutas upp vid första glimten av en asteroid som är ett hot mot jorden.
"En betydande asteroidnedslag är en extremt sällsynt naturkatastrof, och vilka tekniker som kan användas för att avleda en upptäckt i förväg skulle vara väldigt scenarioberoende, särskilt på hur många år i förväg den upptäcktes", säger Johnson. "Det kan gå flera årtionden innan nästa stora stötfångare upptäcks och dåtidens planetariska försvarsprogram i framtiden kanske vill använda den mer avancerade teknologin som troligen kommer att vara tillgänglig då."
Å andra sidan, "hur DART jämförs med vad som kan användas i en verklig nödsituation kommer delvis att bero på hur experimentet går", säger Rivkin. Det framtida planetskyddet "kan inte vara så värst annorlunda" från DARTs design.
Nu är det intressantDART riktades mot Dimorphos eftersom förändringen av dess långsamma bana runt Didymos kunde observeras mycket lättare än en förändring av en asteroids bana runt solen, enligt detta NASA-blogginlägg.
