DART i NASA-s goditi një asteroid 1 million kg në hapësirë

Misioni i Testit të Ridrejtimit të Dyfishtë të Asteroidit (DART) i NASA-s u përplas në një shkëmb të vogël hapësinor të quajtur Dimorphos në fund të shtatorit në përgatitje për mundësinë që njerëzit një ditë mund të dëshirojnë të devijojnë një asteroid në një kurs përplasjeje me Tokën.

Brenda disa javësh nga goditja, ekipi DART njoftoi se ndikimi u rrua 32 minuta nga orbita e Dimorphos rreth shoqëruesit të tij më të madh, Didymos – në rangun e lartë të vlerësimeve të ekipit para nisjes. Shkencëtarët tani po ndajnë gjetje shtesë rreth ndikimit gjatë konferencës vjetore të Unionit Gjeofizik Amerikan që po ndodh këtë javë në Çikago dhe në internet.

“DART ka qenë një sukses i jashtëzakonshëm,” tha Tom Stadtler, shkencëtar i programit për misionin DART, gjatë një konference shtypi të mbajtur të enjten (15 dhjetor) në lidhje me takimin. “Unë i kam parë këto rezultate, e di që janë jashtëzakonisht të mira.”

Shumë nga rezultatet e reja fokusohen në bishtin mahnitës, të ngjashëm me kometën, të prodhuar nga mbeturinat nga përplasja. Shkencëtarët e misionit nuk ishin të sigurt paraprakisht se sa mbeturina do të krijonte përplasja e DART, por ndikimi nuk zhgënjeu.

Dhe shkencëtarët kishin një ndenjëse në rreshtin e parë, falë autostopit italian të anijes kozmike DART, Light Italian Cubesat for Imaging of Asteroids (LICIACube), i cili ishte i pajisur me dy kamera dhe u vendos 15 ditë përpara goditjes së DART, duke e lejuar atë të fluturonte përtej Dimorphos vetëm tre. minuta pas goditjes. Fotografitë e anijes së vogël kozmike tregojnë një rrëmujë mjaft kozmike, me re të materialit që shpërthejnë nga shkëmbi hapësinor.

“Imazhet ishin vërtet mbresëlënëse,” tha Alessandro Rossi, anëtar i ekipit shkencor të LICIACube dhe një shkencëtar në Instituto di Fisica Applicata Nella Carrara në Itali, gjatë konferencës për shtyp. “Ne nuk prisnim disa nga karakteristikat që shohim.”

Shkencëtarët janë ende duke analizuar të dhënat e LICACube, por imazhet e kapura nga dy kamerat e tij mund të ofrojnë një ndjenjë se sa të mëdha janë mbeturinat e caktuara, sa shpejt po udhëtojnë dhe më shumë, tha Rossi. Studiuesit madje mendojnë se mund të shohin mbeturinat që hedhin një hije në orbitat më të mëdha të asteroidit Dimorphos, Didymos.

Mbeturinat ofrojnë një ndjenjë të strukturës së asteroidit, pasi një asteroid prej shkëmbi të ngurtë do të prodhonte shumë më pak ejektim sesa një asteroid i përbërë nga gurë të grumbulluar së bashku – foto duke kërcyer një top tenisi nga trotuari në krahasim me hedhjen e tij në një kuti rëre.

Përveç kësaj, ejecta ka zgjidhur një mister kyç rreth Dimorphos dhe Didymos. Shkencëtarët dyshuan se dy shkëmbinjtë hapësinorë do të ishin prej materiali të ngjashëm, por nuk kishin një mënyrë për ta testuar këtë teori, qoftë kur anija kozmike u shpejtua drejt destinacionit të saj ose duke përdorur teleskopë me bazë tokësore, asnjëri prej të cilëve nuk është mjaftueshëm i fuqishëm për të parë. Dimorphos drejtpërdrejt.

Para goditjes, shkencëtarët mund të përdornin dritën që panë nga sistemi për të analizuar përbërjen e çiftit të shkëmbinjve hapësinorë në përgjithësi, duke ditur se pothuajse e gjithë ajo dritë vinte nga Didymos. Por në të dhëna të ngjashme të marra menjëherë pas përplasjes, janë mbeturinat që fluturojnë nga Dimorphos ato që janë përgjegjëse për pjesën më të madhe të dritës.

Krahasimi i dy nënshkrimeve të dritës tregoi se megjithëse shfaqen disa dallime të vogla, materiali duket të jetë mjaft i ngjashëm midis dy asteroidëve. “Ne jemi shumë të ngazëllyer për të parë se këto dy objekte janë në fakt të ngjashëm në përbërje,” tha Cristina Thomas, një shkencëtare planetare në Universitetin e Arizonës Veriore që drejton grupin e punës për vëzhgimet DART, gjatë konferencës për shtyp.

Shkencëtarët do të studiojnë bishtin e freskët të Dimorphos për një kohë të gjatë, duke përfshirë gërmimin më thellë në vëzhgimet e bëra në ditët pas përplasjes, mbledhjen e të dhënave të reja për të parë se si ndryshon shtëllunga me kalimin e kohës dhe krahasimin e vëzhgimeve nga pika të ndryshme të favorshme.

“Ne kemi një vizion të shtëllungës ejecta nga afër, ne kemi një vizion nga toka, ne kemi vizionin nga Teleskopi Hapësinor Hubble, nga Teleskopi Hapësinor James Webb,” tha Rossi. “Pra, ne kemi shumë gjeometri të ndryshme për t’u krahasuar, dhe kjo na lejon të karakterizojmë qartë shtëllungën e nxjerrjes nga shumë këndvështrime.”

Gjatë konferencës për shtyp, shkencëtarët ndanë gjithashtu dy numra kyç që kanë llogaritur që nga përplasja.

Së pari, ata kanë filluar të vlerësojnë se sa mbeturina fluturuan nga asteroidi: të paktën 2.2 milion paund (1 milion kilogram) dhe ndoshta deri në 22 milion paund (10 milion kg). Duke pasur parasysh masën totale të Dimorphos prej ndoshta 11 miliardë paund (5 miliardë kg), shkëmbi mund të kishte humbur vetëm 0.2% të materialit të tij, edhe nëse vlerësimi më i lartë rezulton i saktë.

“Po flasim për një fraksion të vogël, të vogël,” tha Andy Rivkin, një shkencëtar planetar në Laboratorin e Fizikës së Aplikuar Johns Hopkins dhe bashkëdrejtues i DART, në konferencën për shtyp.

Numri i dytë shkon në thelbin e qëllimit të misionit DART. DART nuk ishte për të parë brenda një asteroidi, ishte për mbrojtjen planetare. Kjo përfshin gjuetinë për asteroidë në orbita që kryqëzohen me tokën dhe llogaritjen nëse të dy trupat mund të gjenden ndonjëherë në të njëjtin vend në të njëjtën kohë.

Nëse shkencëtarët zbulojnë ndonjëherë një asteroid të madh që paraqet një kërcënim real, mendohet se njerëzit mund të përpiqen të ndërhyjnë duke përshpejtuar orbitën e asteroidit rreth diellit në mënyrë që ai të humbasë takimin e tij me Tokën. DART testoi një teknikë për këtë, të quajtur ndikim kinetik – një emër i mrekullueshëm për goditjen e asteroidit me një objekt të rëndë dhe me lëvizje të shpejtë.

Megjithatë, shkencëtarët nuk kanë një kuptim mjaft të mirë se si karakteristikat e një asteroidi dhe të një përplasjeje mund të ndërveprojnë për të prodhuar një ndryshim specifik në momentin e shkëmbit në hapësirë, duke e bërë të vështirë të dihet se çfarë madhësie anije kozmike për të nisur, për shembull.

Shkencëtarët përdorin një numër thelbësor, të quajtur “faktori i transferimit të momentit” ose beta, për të përshkruar se sa efektiv është një përplasje asteroidi. Nëse një anije kozmike godet një asteroid ballë për ballë në një përplasje që nuk prodhon asnjë mbeturinë, shkëmbi hapësinor do të marrë saktësisht momentin që anija kozmike kishte kur u rrëzua, një beta prej 1.

Një mori karakteristikash mund të ndikojnë në faktorin beta – nëse anija kozmike godet një copëz të lëmuar apo një gur të madh, për shembull, strukturën e brendshme të asteroidit dhe nga çfarë materiali është bërë asteroidi – por le t’i lëmë mënjanë ato për hir të thjeshtësisë.

Mbetjet që zbresin nga asteroidi dhe në hapësirë i japin asteroidit një vrull shtesë, duke rritur gradualisht faktorin beta të goditjes. Dhe shkencëtarët tani kanë llogaritur faktorin beta të ndikimit të DART në 3.6. Kjo vlerë do të thotë se asteroidi mori më shumë se trefishin e momentit sesa do të kishte në një goditje të pastër dhe se mbeturinat e krijuara nga përplasja ndikuan në asteroid edhe më shumë sesa vetë anija kozmike.

“Ky është një lajm shumë i mirë për teknikën e ndikimit kinetik,” tha Andy Cheng, drejtuesi i ekipit hetimor DART në Laboratorin e Fizikës së Aplikuar Johns Hopkins, gjatë konferencës për shtyp. “Të paktën në rastin e DART, ndikimi kinetik në objektiv ishte vërtet efikas në ndryshimin e orbitës së objektivit.”

Llogaritja gjithashtu u jep shkencëtarëve të dhëna shumë të nevojshme të botës reale për të kuptuar se si karakteristikat e një asteroidi ndikojnë në transferimin e momentit – të dhëna që janë thelbësore për të përcaktuar se sa masiv duhet të jetë një anije kozmike me ndikim kinetik për të shmangur katastrofën. Pasardhësi i DART, anija kozmike Hera e Agjencisë Hapësinore Evropiane, e planifikuar aktualisht të niset në 2024, do të luajë gjithashtu një rol kyç këtu pasi të arrijë (shumë më butësisht) në çiftin asteroid për të studiuar Dimorphos dhe Didymos nga afër.

“Aty ku ne po përpiqemi të arrijmë është të kemi atë aftësi për të vëzhguar një asteroid, si nga toka ose ndoshta me një mision zbulimi, dhe të konkludojmë se cila do të jetë përgjigja nëse vendosim një ndikim kinetik kundër tij,” tha Stadtler.

Pavarësisht gjetjeve intriguese si në aspektin e shkencës ashtu edhe në atë të mbrojtjes planetare, ekipi i misionit theksoi se nuk kishin përfunduar me projektin.

“Që këtu, tani, ne në fakt arrijmë te lista jonë e ëndrrave, ku mund të fillojmë të mendojmë për efektet dinamike vërtet të ndërlikuara që ishin parashikuar, të cilat nuk ishim të sigurt se do të ishim në gjendje t’i vëzhgonim sepse nuk do t’i kishim e bëri këtë më parë”, tha Thomas. “Ne presim me padurim më shumë vëzhgime që do të na lejojnë të studiojmë gjërat në detaje dhe mendoj se ky është një vend vërtet emocionues për të qenë”.