Vi kommer til at smække et rumfartøj ind i en asteroide for at prøve at afbøje det

Skematisk af DART-missionen viser indvirkningen på månen af ​​asteroide (65803) Didymos NASA/Johns Hopkins Applied Physics Lab; Redigeret af Ms. Tech

En jordbundet asteroide behøver ikke at være enorm for at være et problem. Selv noget blot et par hundrede fod på tværs kan forårsage omfattende ødelæggelser, hvis det rammer en by eller by.

For de objekter, vi kan spore (og masser af glider forbi uden at vi opdager det, før det er for sent), estimerer forskere deres baner og beregner sandsynligheden for en kollision. Vi har været heldige indtil videre, fordi vi endnu ikke har skullet håndtere et scenarie, hvor en rumsten er på et lynkurs mod Jorden. Hvis en var, vi magt har en chance for at aflede den til en mere sikker vej - men vi har aldrig prøvet noget lignende før.

Det vil snart ændre sig. I sidste uge mødtes mere end 130 videnskabsmænd i Rom for at hash ud flere detaljer om et uformelt samarbejde mellem NASA og European Space Agency (ESA) kaldet AIDA, en forkortelse for asteroid impact and deflection assessment. AIDA refererer til et par missioner designet til at smække et rumfartøj ind i en jordnær asteroide og derefter studere virkningen for at se, hvor gennemførligt det kan være for mennesker at skubbe en asteroide af sin bane, hvis vi nogensinde skulle få brug for det.

I dag er vi de første mennesker i historien, der har teknologien til potentielt at afbøje en asteroide fra at påvirke Jorden, siger ESAs Ian Carnelli. Det centrale spørgsmål, der mangler at blive besvaret, er, er de teknologier og modeller, vi har, gode nok til at fungere? Før du kører bil, skal du have en forsikring. Nå, AIDA er forsikringspolicen for planeten Jorden.

Det starter med NASAs Double Asteroid Redirection Test (DART). Et halvt tons stykke metal vil opsendes i juli 2021 og gøre sin vej mod 65803 Didymos, en binær asteroide (består af en stor asteroide, der kredser om af en mindre måne). Efter 16 måneder vil DART ankomme til Didymos og styrte ind i månen med mere end 14.700 miles i timen.

Kollisionen burde være nok til at ændre månens kredsløb og hastighed omkring det primære legeme med en brøkdel af en procent - en lille smule, men alligevel målbar af Jordens teleskoper. En italiensk fremstillet cubesat kaldet LICIACube vil adskilles fra DART lige før sammenstødet og tage direkte billeder af kollisionen. Hvis det virker, vil det være første gang i historien, at mennesker fysisk har ændret banebanen for et rumbaseret objekt.

DART vil også teste et par nye rumfartsteknologier. Den første er et nyt elektrisk fremdriftssystem, kaldet NASA Evolutionary Xenon Thruster-Commercial (NEXT-C). Det er baseret på et system, der første gang blev brugt på Dawn-missionen, der blev lanceret for over et årti siden, til at studere protoplaneterne Vesta og Ceres. Den anden er Small-body Maneuvering Autonomous Real-Time Navigation (SMART Nav), en ny algoritme til rumfartøjsvejledning og navigationskontrol. SMART Nav vil være ansvarlig for at sigte DART mod månen.

En af DARTs hovedudfordringer er pålideligt at målrette og direkte påvirke den lille måne, 6,8 millioner miles væk fra Jorden, siger Nancy Chabot, en planetarisk videnskabsmand ved Johns Hopkins University, som er koordineringsleder for DART. Cirka en time før nedslaget vil SMART Nav identificere den rigtige asteroide af de to og derefter dirigere rumfartøjet mod den.

I mellemtiden er der Hera - ESA's baby i AIDA-samarbejdet. Hera lanceres først i 2023 og ankommer først til Didymos fem år senere.

Hera inkluderer to cubesats med deres egne fremdriftssystemer, hvoraf den ene vil forsøge at lande på Didymos. Rumfartøjet vil bruge et kamera, lidar og et termisk billedkamera til at foretage flere observationer af nedslagskraterets form og vurdere, hvad der skete med asteroiden efter DARTs afbøjningsforsøg. Ligesom DART bruger Hera et autonomt navigationssystem - i dette tilfælde til selvstændigt at vurdere, hvilke dele af asteroiden der er værd at afbilde og studere, og for at finde ud af, hvordan man kommer til disse områder.

Intet af dette ville være muligt, hvis Didymos ikke entydigt tjekkede et væld af kasser. Den er ikke på vej til at kollidere med Jorden og udgør derfor ingen aktuel trussel mod planeten, men dens binære natur muliggør DARTs kinetiske impactor-demonstration, siger Chabot. Da månen allerede kredser en anden objekt, har vi et mere kontrolleret scenarie, hvorfra vi kan måle, hvor meget DARTs indvirkning påvirker månelettens kredsløb. Desuden giver det kredsløb, der passerer både foran og bag det primære legeme, også Jordens jordteleskoper en mulighed for at studere påvirkningen fra de bedste perspektiver.

NASA, ESA og deres partnere gør fremskridt. Både Carnelli og Chabot mener, at workshoppen var en stor succes, især når det kommer til navigationsudfordringer og dannelse af en strategi for at give Hera mulighed for at afbilde DART-krateret (som vi nu mener kunne være meget større end tidligere skøn foreslået).

Planetarisk forsvar er virkelig en verdensomspændende bestræbelse, siger Carnelli. Udover netop teknologien og videnskaben, er AIDA også et rigtig godt eksperiment i forhold til samarbejde mellem forskere og agenturer rundt om i verden. Det er den slags ting, der ville være nødvendigt, hvis en asteroide var på kollisionskurs mod Jorden.

skjule