NASA'nın DART Etkisinin Gezegensel Savunma Bilgilendirilmesi

11 Eylül 2022'de, İtalya'nın Turin kentindeki bir uçuş kontrol merkezindeki mühendisler derin alana bir radyo sinyali gönderdi. Hedefi NASA'nın DART (Çift Asteroid Yeniden Yönlendirme Testi) uzay aracı, 5 milyon mil uzakta bir asteroide doğru uçuyordu.
Mesaj, uzay aracını, küçük, ayakkabı kutusu büyüklüğünde bir uyduya neden olan bir dizi önceden programlanmış komutu yürütmeye teşvik etti. İtalyan Uzay Ajansı (ASI)Liciacube denir, darttan ayrılmak için.
On beş gün sonra, Dart'ın yolculuğu, dünyaya yakın asteroit dimorphos ile kasıtlı bir kafa kafaya çarpışmayla sona erdiğinde, Liciacube bir dizi fotoğraf çekmek için asteroitten geçti ve araştırmacılara dünyanın ilk asteroit sapması gösterisinin yerinde gözlemlerini sağladı.
Liciacube'un görüntülerini analiz ettikten sonra NASA ve ASI bilim adamları Gezegen Bilimleri Dergisi'nde 21 Ağustos raporu Kaza sonucunda asteroitten tahmini 35,3 milyon pound (16 milyon kilogram) toz ve kayaların, yer ve boşluk tabanlı gözlemlerden elde edilen verilere dayanan önceki tahminleri geliştirmesi.
Asteroitten dökülen enkaz toplam kütlesinin% 0.5'inden daha az olsa da, hala uzay aracının kütlesinden 30.000 kat daha fazlaydı. Enkazın Dimorphos'un yörüngesi üzerindeki etkisi dramatikti: çarpışmadan kısa bir süre sonra, DART ekibi uçan molozun Dimorphos'a uzay aracının vuruşundan birkaç kez daha güçlü bir şekilde daha güçlü bir şekilde bir itme verdiğini belirledi.
NASA'nın Maryland, Greenbelt'teki Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nden çalışmayı yöneten bir araştırma bilimcisi Ramin Lolachi, “Asteroitten salınan malzeme tüyü bir roket motorundan kısa bir patlama gibiydi” dedi.
DART görevinden gelen önemli paket, küçük, hafif bir uzay aracının, benzer büyüklükte ve kompozisyona sahip bir asteroitin yolunu, “moloz kilolu” asteroit olan dimorphos'a veya yerçekimi ile zayıf bir şekilde birbirine bağlı gevşek, gözenekli bir kayalık malzeme koleksiyonuna önemli ölçüde değiştirebilmesidir.
Çalışmaya katılan Baltimore ilçesi Maryland Üniversitesi'nde gezegen bilim adamı Dave Glenar, “Yere yakın asteroitlerin Dimorphos'a benzer bir yapıya sahip olmasını bekliyoruz” dedi. “Yani, enkaz tüyünden elde edilen bu ekstra itme, gelecek uzay aracını inşa ederken yeryüzünden asteroitleri saptırmak için çok önemlidir.”

NASA, Didymos adında başka bir daha büyük asteroit ile ilişkisi nedeniyle görev hedefi olarak Dünya için hiçbir tehdit oluşturmayan Dimorphos'u seçti. Dimorphos, ikili bir asteroit sisteminde didymos yörüngesini yörüngeler, tıpkı ayın yörüngesinde yer alır. Kritik olarak, çiftin Dünya'ya göre konumu, gökbilimcilerin çarpışmadan önce ve sonra ayın yörüngesinin süresini ölçmelerine izin verdi.
Zemin ve uzay tabanlı gözlemler, Dart'ın Dimorphos'un yörüngesini 33 dakika kısalttığını ortaya koydu. Ancak, 6.8 milyon mil (10.9 milyon kilometre) uzaklıktaki bu uzun menzilli gözlemler, etki enkazının ayrıntılı bir çalışmasını destekleyemeyecek kadar uzaktı. Bu Locicube'un işiydi.

Dart'ın etkisinden sonra, Locicube'un en kritik gözlemlerini yapmak için sadece 60 saniye vardı. Asteroitin saatte 15.000 mil (21.140 kilometre) geçtikçe namlu, uzay aracı kabaca her üç saniyede bir enstantanın bir görüntüsünü aldı. En yakın görüntüsü Dimorphos'un yüzeyinden sadece 53 mil (85.3 km) çekildi.
Liciacube ve Dimorphos arasındaki kısa mesafe, CubeSat'ın tozlu kalıntıların ayrıntılı görüntülerini birden fazla açıdan yakalamasını sağlayan benzersiz bir avantaj sağladı.
Araştırma ekibi bir dizi 18 Liciacube görüntüsü inceledi. Sıradaki ilk görüntüler Lociacube'un kafa kafaya yaklaşımını gösterdi. Bu açıdan, tüyler doğrudan güneş ışığı ile parlak bir şekilde aydınlatıldı. Uzay aracı asteroitin yanından geçerken, kamerası tüyleri göz önünde bulundurmak için döndü.

Liciacube asteroite bakarken, güneş ışığı yoğun enkaz bulutundan süzüldü ve tüylerin parlaklığı soldu. Bu, tüylerin çoğunlukla büyük parçacıklardan - yaklaşık bir milimetre veya daha fazla - küçük toz tanelerinden daha az ışığı yansıtan olduğunu düşündürdü.

Tüyün en iç kısımları, tamamen opak oldukları için enkaz ile o kadar kalın olduğundan, bilim adamları görüşten gizlenmiş parçacıkların sayısını tahmin etmek için modeller kullandılar. 2023 yılında NASA'nın Osiris-Rex Uzay aracı ve laboratuvar deneyleri tahminin hassaslaştırılmasına yardımcı oldu.
NASA Goddard'da çalışmaya katılan bir gezegen bilimcisi Timothy Stubbs, “Bu gizli materyalin tüylerin toplam kütlesinin neredeyse% 45'ini oluşturduğunu tahmin ettik” dedi.
DART, bir uzay aracıyla yüksek hızlı bir çarpışmanın bir asteroit yörüngesini değiştirebileceğini gösterse de, Stubbs ve meslektaşları, daha güçlü, daha sıkı paketlenmiş malzemeden yapılmış olanlar gibi farklı asteroit türlerinin dart benzeri bir etkiye farklı tepki verebileceğini belirtiyor. Stubbs, “Bir asteroitle her etkileşime girdiğimizde, bizi şaşırtan bir şey buluyoruz, bu yüzden yapacak çok daha fazla iş var” dedi. “Ama Dart gezegen savunması için büyük bir adım.”
Johns Hopkins, Laurel, Maryland'de Fizik Laboratuvarı Uygulamıştır, DART misyonunu yönetti ve Ajansın Gezegen Görevleri Program Ofisi'nin bir projesi olarak NASA'nın Gezegen Savunma Koordinasyon Ofisi için uzay aracını işletti.
Nathan Marder, [email protected]
NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi, Greenbelt, MD.