NASAs DART styrter ned i en asteroide med vilje
I november 2021 lettede NASA's Double Asteroid Redirection Test (DART) robotrumfartøj ud i rummet på en SpaceX Falcon 9-raket fra Vandenberg Space Force Base i Californien på en mission for at opsnappe og ændre en asteroides kredsløb.
Rumfartøjet på 325 millioner dollar rejste 6,8 millioner miles (11 millioner kilometer) fra Jorden, og mandag den 26. september nåede det sit mål om at styrte ind i Dimorphos, en lille asteroide, der kredser om et andet, større stykke rumsten, Didymos, som parret. rejser i en elliptisk bane omkring solen.
Selvom der aldrig var nogen trussel om, at Dimorphos skulle ramme Jorden, var det et sikkert mål for afprøvning af teknologi, der en dag kan hjælpe med at beskytte Jorden mod en katastrofal kollision med en dræberasteroide, såsom den, der udslettede dinosaurerne og 75 procent af planter og planter. dyreliv for 66 millioner år siden.
Da den nåede Dimorphos mandag, slog DART ind i rumklippen med en hastighed på omkring 4,1 miles (6,6 kilometer) pr. kan observeres med teleskoper på Jorden. Efterforskningsholdet vil nu observere Dimorphos ved hjælp af jordbaserede teleskoper for at bekræfte, om nedslaget ændrede asteroidens kredsløb.
"DART er en test af effektiviteten af den kinetiske impactor-teknik til at ændre en asteroides orbitale bane, og af den rumfartøjsteknologi, der bruges til at levere en kinetisk impactor til målasteroiden," forklarer Lindley Johnson, NASAs planetariske forsvarsofficer, via e-mail.
Her er fem ting, du bør vide om DART.
Indhold
- At styrte et rumfartøj ind i en asteroide er ikke nemt
- Forskere ved ikke, hvad der vil ske, når DART rammer asteroiden
- DART er menneskers første forsøg på at justere kosmos
- Selv en lille asteroide kunne gøre meget skade, hvis den ramte jorden
- DART kan påvirke fremtidens jordreddende rumfartøjer
1. At styrte et rumfartøj ind i en asteroide er ikke nemt
"Dimorphos er det mindste objekt, der nogensinde har været et missionsmål, og vi kommer meget hurtigt ind med et behov for at påvirke i første forsøg uden at kende grundlæggende ting som Dimorphos' form eller nøjagtige størrelse," forklarer Andy Rivkin, DART undersøgelsesmedleder fra Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, som leder projektet for NASA. "Det er omkring 3.600 fod (1.100 meter) fra centrum af Didymos til centrum af Dimorphos, og det er sandsynligvis mindre end 1.968 fod (600 meter) fra overfladen af den ene til overfladen af den anden."
Endnu værre var rumfartøjet nødt til at overhale det mål med så høj en hastighed, at der var meget lille fejlmargin - "bogstaveligt talt et blink med et øje," siger DART-programforsker Tom Statler via e-mail. For at opnå den nødvendige præcision skulle rumfartøjet guides af SMART Nav, et totalt automatiseret navigationssystem, der ikke krævede menneskelig input. Rumfartøjet brugte også Didymos Reconnaissance &Asteroid Camera til OpNav-billedinstrumentet, alias DRACO, for at se, hvor det var på vej hen.
Men det er alt sammen godt, for den slags teknologi kan komme til nytte en dag. "Hvis vi nogensinde har brug for at udføre en kinetisk påvirkning for at forhindre en naturkatastrofe, skal vi muligvis gøre det ret langt fra Jorden, hvilket ville gøre autonom kontrol af rumfartøjet absolut nødvendig," siger Statler. "Det er derfor, vi ønsker at demonstrere og validere denne teknologi med DART."
2. Forskere ved ikke, hvad der vil ske, når DART rammer asteroiden
"Asteroiden i sig selv er den sværeste ting at forudsige. Vi ved, hvilken spektral type objekt det er, hvilket betyder, at vi har en rimelig god idé om, hvilken type materiale den er lavet af," forklarer Cristina A. Thomas, adjunkt i afdeling for Astronomi og Planetarisk Videnskab ved Northern Arizona University, som har brugt år på at studere Dimorphos og vil fortsætte med at overvåge den efter påvirkningen.
"Didymos ligner det, vi kalder en almindelig kondritmeteorit. Den er stenet, men ikke metallisk. Det giver os et godt sted at starte med vores tankegang. Vi ved ikke, om Dimorphos er en fast genstand, eller om det er en murbrokker - Masser af mindre ting, der holdes sammen af tyngdekraften. Dette vil ændre selve stødet, og hvor meget materiale, der kastes ud af krateret, har sit eget momentum, som giver ekstra energi til afbøjningen. beta.'"
"Usikkerheden om værdien af beta giver os en usikkerhed om, hvor meget vi forudser, at kredsløbet vil ændre sig," fortsætter Thomas. "Dimorphos har i øjeblikket en omløbsperiode omkring Didymos på cirka 11 timer og 55 minutter. Vi forventer at ændre den omløbsperiode med mindst 10 minutter. Det virker måske ikke af meget, men hvis vi forsøgte at aflede noget væk fra Jorden, ville ændringen ikke behøver at være stort, især hvis vi gør det langt i forvejen."
3. DART er menneskers første forsøg på at justere kosmos
DART er et tidligt skridt i at beskytte menneskeliv mod at blive udslettet af en rumsten, men det ændrer også menneskehedens forhold til kosmos. Indtil nu har rummet været noget, vi ser på langvejs fra og af og til sender modige sjæle på besøg i korte perioder. Men nu vil det blive noget, som mennesker kan pille ved, ligesom vi har ændret vores egen planet.
"Måske den største pointe er, at DART vil være menneskehedens første forsøg på bevidst at ændre kredsløbet om et solsystemlegeme," Martin Elvis, en astrofysiker ved Center for Astrophysics Harvard &Smithsonian og forfatter til 2021-bogen "Asteroids:How Love, Frygt og grådighed vil bestemme vores fremtid i rummet," forklarer via e-mail.
"Den mængde, vi vil ændre kredsløbshastigheden af Dimorphos, månen for den nære Jord-asteroide Didymos, vil kun være med mindre end et sneglefart (bogstaveligt talt) - 4,6 fod (1,4 meter)/time," siger Elvis. "Alligevel er det ikke nul. Solsystemets arkitektur vil blive subtilt ændret." Han siger, at selvom dette ikke har nogen umiddelbar betydning, er det symbolsk. "Der er dem, der vil begejstre for at træde ud af menneskeheden. Der er andre, der vil sige," 'Ikke igen. Skal vi gentage vores miljøfejl, først nu i en langt større skala?'"
4. Selv en lille asteroide kunne gøre meget skade, hvis den ramte jorden
Dimorphos kan se ringe ud sammenlignet med den massive asteroide, der udslettede dinosaurerne, hvis størrelse er blevet anslået til omkring 6 miles (10 kilometer) på tværs. Men selv en lille asteroide er i stand til at påføre alvorlig skade, hvis den slår ind i Jorden. Johnson bemærker, at den er tre gange så stor og muligvis fem gange større end den asteroide, der skabte Barringer-krateret i det østlige Arizona for omkring 50.000 år siden.
"Det ville påvirke med en anslået energi på omkring 10 megatons TNT - større end nogen atombombe - og skabe et krater på nogle få miles i diameter og en kvart mile (0,4 kilometer) i dybden," bemærker Johnson. "Blasteffekter kan strække sig over 150 miles (241 kilometer) i alle retninger fra nedslagsstedet." Udsigten til en sådan katastrofe gør det tænkeligt, at en fremtidig asteroideforsvarsmission måske bliver nødt til at målrette et objekt af Dimorphos' størrelse.
5. DART kan påvirke fremtidens jordreddende rumfartøj
Hvis DART fungerer som planlagt, "vil den validere både den kinetiske impactor-teknik til planetariske forsvarsformål, og at den nuværende teknologi muliggør vores evne til at udføre afbøjningen," forklarer Johnson. Men det betyder ikke, at NASA vil skynde sig at bygge et rumfartøj, der kan udføre den samme bedrift og have det klar til opsendelse ved det første glimt af en asteroide, der er en trussel mod at ramme Jorden.
"Et betydeligt asteroidenedslag er en ekstremt sjælden naturkatastrofe, og hvilke teknikker der kan bruges til at afbøje en, der er opdaget på forhånd, vil være meget scenarieafhængig, især af hvor mange år i forvejen, den blev opdaget," siger Johnson. "Der kan gå årtier, før den næste store slagkraft bliver opdaget, og datidens planetariske forsvarsprogram vil måske i fremtiden bruge den mere avancerede teknologi, der sandsynligvis vil være tilgængelig på det tidspunkt."
På den anden side, "hvordan DART sammenlignes med, hvad der kan blive brugt i en faktisk nødsituation, vil delvist afhænge af, hvordan eksperimentet går," siger Rivkin. Den fremtidige planetbeskytter er "måske ikke synderligt anderledes" fra DARTs design.
Nu er det interessantDART blev rettet mod Dimorphos, fordi ændringen af dens langsomme kredsløb omkring Didymos kunne observeres meget nemmere end en ændring af en asteroides kredsløb omkring solen, ifølge dette NASA-blogindlæg.
Varme artikler
-
Lockheed Martin vil bygge fuldskala prototype af NASA cislunære habitatLockheed Martin-kunstnergengivelse af NextSTEP-habitatet forankret med Orion i cislunær kredsløb som en del af et koncept for Deep Space Gateway. Renovering af en fragtcontainer fra shuttletiden, -
TESS gør klar til startNASAs Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) er indstillet til at opsendes på en SpaceX Falcon 9-raket fra Space Launch Complex 40 ved Cape Canaveral Air Force Station i Florida tidligst den 16. -
NASA ønsker at sende en lavprismission for at udforske Neptunes måne TritonSalgsplakat for den 50. Lunar and Planetary Science Conference. Kredit:LPI/LPSC I de kommende år, NASA har nogle dristige planer om at bygge videre på succesen med New Horizons-missionen. Ikke ale -
Nedstyrtende kinesisk raket fremhæver voksende farer ved rumaffaldVisualisering af satellitter i kredsløb om Jorden. Kredit:NASA Denne weekend, en kinesisk raketforstærker, vejer næsten 23 tons, kom skyndende tilbage til Jorden efter at have tilbragt mere end en
- Havets saltholdighed påvirker Jordens klima - hvad med exoplaneter?
- Nanofotonik-teamet skaber lavspænding, flerfarvet, elektrokrom glas
- Øger brevstemme risikoen for vælgersvindel?
- Genealogier af Mayflower-passagerer hjælper med at finde efterkommere
- Selvhelende katalysatorfilm til brintproduktion
- Krystalure plejede at time magmalagring før vulkanudbrud