Forskere simulerer forsvar af Jorden mod asteroidepåvirkning

NASAs Double Asteroid Redirection Test (DART) mission er verdens første fuldskala planetariske forsvarstest mod potentielle asteroide-nedslag på Jorden. Forskere fra University of Bern og National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS viser nu, at i stedet for at efterlade et relativt lille krater, kan DART-rumfartøjets indvirkning på dets mål gøre asteroiden næsten uigenkendelig.

For 66 millioner år siden forårsagede et gigantisk asteroidenedslag på Jorden sandsynligvis dinosaurernes udryddelse. I øjeblikket udgør ingen kendt asteroide en umiddelbar trussel. Men hvis en stor asteroide en dag skulle blive opdaget på kollisionskurs med Jorden, skulle den måske afbøjes fra sin bane for at forhindre katastrofale konsekvenser.

Sidste november blev DART-rumsonden fra den amerikanske rumfartsorganisation NASA opsendt som et første fuldskala-eksperiment med en sådan manøvre:Dens mission er at kollidere med en asteroide og afbøje den fra sin bane for at give værdifuld information for udviklingen af ​​et sådant planetarisk forsvarssystem.

I en ny undersøgelse offentliggjort i The Planetary Science Journal , forskere fra University of Bern og National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS har simuleret denne påvirkning med en ny metode. Deres resultater indikerer, at det kan deformere sit mål langt mere alvorligt end tidligere antaget.

Rust i stedet for fast sten

"I modsætning til hvad man kunne forestille sig, når man forestiller sig en asteroide, viser direkte beviser fra rummissioner som det japanske rumagenturs (JAXA) Hayabusa2-sonde, at asteroide kan have en meget løs indre struktur - svarende til en bunke murbrokker - der holdes sammen af gravitationsinteraktioner og små sammenhængende kræfter," siger studielederforfatter Sabina Raducan fra Institut for Fysik og National Center of Competence in Research PlanetS ved Universitetet i Bern.

Alligevel antog tidligere simuleringer af DART-missionens påvirkning for det meste et meget mere solidt indre af dets asteroidemål Dimorphos. "Dette kan drastisk ændre resultatet af kollisionen mellem DART og Dimorphos, som er planlagt til at finde sted i den kommende september," påpeger Raducan. I stedet for at efterlade et relativt lille krater på den 160 meter brede asteroide, kunne DARTs nedslag med en hastighed på 24.000 km/t fuldstændig deformere Dimorphos. Asteroiden kunne også blive afbøjet meget kraftigere, og større mængder materiale kunne blive slynget ud fra nedslaget, end de tidligere skøn forudsagde.

"En af grundene til, at dette scenarie med en løs intern struktur indtil videre ikke er blevet grundigt undersøgt, er, at de nødvendige metoder ikke var tilgængelige," siger studieleder Sabina Raducan. "Sådanne påvirkningsforhold kan ikke genskabes i laboratorieforsøg, og den relativt lange og komplekse proces med kraterdannelse efter en sådan påvirkning - et spørgsmål om timer i tilfældet med DART - gjorde det umuligt realistisk at simulere disse påvirkningsprocesser indtil nu," ifølge til forskeren.

"Med vores nye modelleringstilgang, som tager højde for udbredelsen af ​​chokbølgerne, komprimeringen og den efterfølgende materialestrøm, var vi for første gang i stand til at modellere hele kraterprocessen som følge af nedslag på små asteroider som Dimorphos, " rapporterer Raducan. For denne præstation blev hun belønnet af ESA og af borgmesteren i Nice ved en workshop om DART-opfølgningsmissionen HERA.

Udvid forventningshorisonten

I 2024 vil den europæiske rumorganisation ESA sende en rumsonde til Dimorphos som en del af rummissionen HERA. Målet er visuelt at undersøge eftervirkningerne af DART-sondepåvirkningen. "For at få mest muligt ud af HERA-missionen er vi nødt til at have en god forståelse af potentielle resultater af DART-påvirkningen," siger undersøgelsens medforfatter Martin Jutzi fra Institute of Physics og National Center of Competence in Research PlanetS.

"Vores arbejde med påvirkningssimuleringerne tilføjer et vigtigt potentielt scenarie, som kræver, at vi udvider vores forventninger i denne henseende. Dette er ikke kun relevant i forbindelse med planetarisk forsvar, men tilføjer også en vigtig brik til puslespillet i vores forståelse af asteroider i general," slutter Jutzi. + Udforsk yderligere

Hera-missionens utrolige eventyr