Lyckad start för DART-sonden! Mål: avleda en asteroid

För första gången har en rymdorganisation lanserat en rymdsond för att avvika en asteroid. NASA har inte lämnat något åt ​​slumpen, och DART borde vara en spännande teknisk demonstration såväl som ett vetenskapligt äventyr och ett första “planetariskt försvar”-uppdrag.

Mötet är planerat att äga rum den 7 oktober 2022.

Hon lämnade dare-dare

En liten besvikelse i morse i Vandenberg, Kalifornien, för starten klockan 7:21 på NASA:s DART-uppdrag (Double Asteroid Redirection Test). Ingen skytteluppskjutning, ingen Bruce Willis – åtminstone i raketen, eftersom han var inbjuden dit, i en handvändning. Är planetariskt försvar desto mer spännande på bio? Naturligtvis har inget borrteam flugit ut i rymden, men själva uppdraget saknar inte panache: att få fart så att DART-sonden på mindre än ett år kommer att krascha i mer än 6000m/s på en liten asteroid för att avleda den! Och så påminner bilderna av själva uppskjutningen oss om att för några år sedan kunde raketscenerna inte landa ensamma på en autonom pråm utanför Kaliforniens kust. Väl värt lite science fiction…

Det var en Falcon 9-raket som lyfte i morse och utförde sitt första “planetariska” uppdrag briljant, vilket återigen lyfte fram SpaceX-teamens arbete med NASA och utrustningens tillförlitlighet. Starten av DART-resan gjordes i två steg: det övre steget av Falcon 9, när det väl var i omloppsbana, startade om sin motor efter 28 minuters uppdrag, som planerat. En viktig manöver för sonden att ta sig ur markinflytande och mot sitt framtida möte med asteroiden Dimorphos. DART slängdes ut vid T+55 minuter.

Försvar på djupet

Asteroider har spelat en stor roll i att jordens förflutna var direkt eller indirekt ansvariga för tre massutdöenden, den mest kända av dessa är KT-nedslaget för 65 miljoner år sedan, som “försvann” dinosaurier. Och det är inte bara biografen som är intresserad av potentiella dåliga möten med asteroider, majoriteten av de stora byråerna hade drabbats av ett rejält boosterskott 2013 när en racerbil med en diameter på cirka 18 m kraschade i Ryssland, nära Chelyabinsk. Den senare, som inte hade upptäckts, orsakade tusentals skador genom att krossa glas och miljontals euro i skador.

Men det är inte så lätt. Kataloger listar runt 27 000 jordnära asteroider (som kommer inom 50 miljoner km från jorden) idag, varav de allra flesta är över 1 000 m i diameter. Ingen av dem är på en bana som involverar en kollision. Men enligt samma uppskattningar finns det fortfarande nästan 60 % av asteroiderna med en storlek som är mindre än eller lika med 140 m i diameter att upptäcka! Vad som ändå skapar en katastrof i ett lands skala. Det finns därför ett latent behov av planetariskt försvar.

Biljard på grannarna

Om det finns andra sätt att avleda en asteroid (som att försöka dra den med massan av en satellit, trycka på den eller till och med måla ett av dess ansikten vitt – ja, ja), förblir nedslagskinetiken ett intressant alternativ. För det är enkelt, först när det gäller logistik; eftersom det är inom våra möjligheter att sätta fart för att träffa en asteroid; och för att det ger en omedelbar effekt. Ändå har simuleringar gränser, och att skicka en projektil till en asteroid innebär också en hel del okända beroende på dess sammansättning, dess yta eller till och med själva projektilen. Har vi rätt sätt att slå med precision när vi närmar oss i 6 kilometer per sekund? DART-uppdraget är där för att försöka svara på dessa frågor.

Didymos är en stor asteroid cirka 780 m i diameter, upptäckt 1996. 2003 visade ytterligare observationer att den har en liten måne, sedan den officiellt hette Dimorphos. Den senare är formad som en potatis och mäter cirka 160 m i diameter. Dimorphos kretsar därför kring Didymos, och har gjort det i miljontals år, i en mycket låg hastighet: det tar 11 timmar och 55 minuter för varje varv. Asteroidparet är väldokumenterat och utgör absolut ingen risk för jorden, de kommer bara närmast omkring 11 miljoner kilometer innan de går tillbaka till Mars omloppsbana. Dimorphos, den lilla månen, är därför ett idealiskt mål: DART kommer inte att ha den energi som krävs för att bryta den, måste manövrera mycket exakt för att träffa den, och effekten av nedslaget kan mätas exakt genom förändringarna i omloppsbanan den inducerar . Bonus: om något går fel med Dimorphos kommer det inte att förändra Didymos bana i grunden framöver.

Liten DART, hög noggrannhet

DART är en liten sond enligt nuvarande standarder: med sitt manövreringsbränsle väger den endast 610 kg (vid tidpunkten för kollisionen bör dess massa vara reducerad till 550 kg) och överstiger inte 2 m på en sida… med panelerna vikta. För möjligheten var för god: DART är inte bara ett självmordsfordon, en själlös stöt. Nej, NASA passade på att inkludera ett maximum av tekniker som redan testats i jordens omloppsbana eller på ett begränsat sätt. Dess stora solpaneler på 8,5 m vardera använder till exempel den teknik som för närvarande används på ISS (ROSA), med två rullar flexibla paneler med utmärkt prestanda. Ett av områdena i dess paneler kommer till och med att ägnas åt upplevelsen ” Transformationell solarray », med speciella celler och ett reflekterande material, som i teorin tredubblar genereringen av el! DART använder en klassisk kemisk framdrivning, men bäddar även in en NEXT-C högeffekt jonpropeller som kommer att testas i flera veckor.

DART-sonden i sig innehåller egentligen inte ett vetenskapligt instrument. I verkligheten kommer den att använda ett högupplöst teleskop ombord vid namn DRACO, inspirerat av huvudbildaren på New Horizons-sonden. Dess uppdrag kommer att vara av största vikt, eftersom det först måste upptäcka asteroiden Didymos, för inflygningen, och sedan ge kontinuerliga bilder under de sista fyra timmarna av uppdraget. Under dessa kommer DART att behöva utvecklas helt autonomt, tack vare sin mjukvara som heter SMART Nav. Du måste förstå att allt kommer att hända väldigt snabbt, med den extrema hastighet som skiljer DART från asteroiden: en timme före nedslaget kommer den fortfarande att vara 24 000 kilometer bort och kommer knappt att kunna upptäcka den lilla månen Dimorphos. 4 minuter före kollisionen? 1 600 kilometer. Och det kommer fortfarande att vara nödvändigt att manövrera för att exakt nå målet. De sista två minuterna kommer att ägnas åt att skicka så många bilder som möjligt till jorden, medan sonden rusar mot slutet.

Dimorphos, och kanske några fler bitar

Observera att terrestra teleskop kommer att observera kollisionen med Dimorphos på stort avstånd. Och de kommer inte att vara de enda! Tio dagar före påverkan kommer DART verkligen att släppa en mikrosatellit som heter LICIACube (” Lätt italiensk CubeSat för avbildning av asteroider “). Denna CubeSat 6U+ är en riktig liten autonom sond, utrustad med en liten propeller, en antenn för att skicka tillbaka sina data till jorden och, viktigast av allt, en högupplöst kamera som kommer att filma det imponerande teleskopet mellan den lilla sonden och asteroiden. Den kommer att passera närmast exakt tre minuter efter kollisionen, och flera forskarteam väntar otåligt på bilderna.

För om DART inte precis är en vetenskaplig sond, finns det fortfarande mycket att lära av detta uppdrag. Kom först ihåg att trots det förbryllande antalet asteroider som finns i solsystemet, har mindre än tjugo flugits över eller observerats på nära håll. Dessutom är paret Didymos/Dimorphos det första i sitt slag sedan Galileo-sonden flygförbi Ida 1993! Slutligen kommer teamen som observerar nedslaget att ha en riktig gruva av information om sammansättningen av den lilla månen med en diameter på 160 m, särskilt om dess porositet. Mängden materia som matas ut, storleken på blocken, avståndet till vilket materia skickas… Och naturligtvis vilken inverkan DART kommer att ha haft på Dimorphos hastighet. Dess omloppsbana bör saktas ner med cirka tio minuter!

Slutligen, om det är, som var fallet för asteroiderna Bennu och Ryugu nyligen besökte, en gigantisk ansamling av sediment och helt enkelt agglomererade stenar, kommer inverkan av DART att bli spektakulär!

DART, förtroendekontraktet

DART-uppdraget kommer att pågå i mindre än ett år och kommer att bli särskilt spännande mot slutet… om det fungerar bra! Förutom NASA kommer en annan byrå att följa allt detta mycket noga: ESA. Visserligen var det meningen att européerna under en tid skulle skicka en sond samtidigt som DART, men av politiska och budgetmässiga skäl kommer det första stora ESA-uppdraget till en asteroid att starta tidigast 2024.

Strunt i: om en del av skräpet kommer att ha fallit, kommer nedslagskratern från det amerikanska uppdraget fortfarande att vara tydligt synlig. Framförallt, om det förstås blir en fråga om att kartlägga resultaten, kommer HERA också att ha till uppgift att med precision studera asteroidparet och karakterisera deras yta. Två små CubeSats kommer att följa den i denna uppgift från dess ankomst 2026.

Då kommer vi att veta exakt vilka effekter det första planetariska försvarsuppdraget kommer att ha genererat!