Přihlaste se k odběru vědeckého zpravodaje CNN Wonder Theory. Prozkoumejte vesmír s novinkami o fascinujících objevech, vědeckém pokroku a dalších.
CNN
—
V pondělí kosmická loď NASA úmyslně narazí do asteroidu zvaného Dimorphos.
Mise Double Asteroid Redirection Test neboli DART má za cíl zjistit, zda tento druh kinetického dopadu může pomoci odklonit asteroid představující hrozbu pro Zemi.
„Pohybujeme asteroidem,“ řekl Tom Statler, programový vědec NASA pro misi DART. „Měníme pohyb přirozeného nebeského tělesa ve vesmíru. To lidstvo nikdy předtím neudělalo.“
Zde je to, co potřebujete vědět o této misi.
Kosmická loď DART je velká asi jako školní autobus. Od startu v listopadu 2021 cestuje k dosažení svého cíle asteroidu. Sonda dorazí k systému asteroidů 26. září. Dopad se očekává v 19:14 ET.
Kosmická loď míří k systému dvojitých asteroidů, kde malý „měsíční“ asteroid, pojmenovaný Dimorphos, obíhá kolem většího asteroidu Didymos.
Didymos. což v řečtině znamená „dvojče“, je zhruba 2 560 stop (780 metrů) v průměru. Mezitím Dimorphos měří 525 stop (160 metrů) napříč a jeho jméno znamená „dvě formy“.
V době dopadu budou Didymos a Dimorphos relativně blízko k Zemi – do 6,8 milionů mil (11 milionů kilometrů).
Dimorphos ani Didymos nejsou hrozí srážka se Zemí – před nebo po srážce.
DART upadá v záři slávy. Zaměří se na Dimorphos, zrychlí na 13 421 mil za hodinu (21 600 kilometrů za hodinu) a téměř čelně narazí do Měsíce.
Kosmická loď je asi 100krát menší než Dimorphos, takže asteroid nezničí.
Místo toho se DART pokusí změnit rychlost a dráhu asteroidu ve vesmíru. Tým mise přirovnal tuto kolizi k nárazu golfového vozíku do jedné z Velkých pyramid – dost energie na to, aby zanechala impaktní kráter.
Náraz změní rychlost Dimorphosu o 1%, když obíhá Didymos. Nezní to moc, ale když to uděláte, změní se oběžná doba Měsíce.
Postrčením se Dimorphos mírně posune a bude více gravitačně vázán na Didymos – takže srážka nezmění cestu binárního systému kolem Země ani nezvýší jeho šance stát se hrozbou pro naši planetu.
Kosmická loď bude sdílet svůj pohled na systém dvojitých asteroidů prostřednictvím nástroje známého jako Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation, neboli DRACO.
Tento snímač, který slouží jako oči DARTu, umožní kosmické lodi identifikovat systém dvojitých asteroidů a rozlišit, na který vesmírný objekt má zasáhnout.
Tento přístroj je také kamera s vysokým rozlišením, jejímž cílem je zachytit snímky dvou asteroidů, které mají být přenášeny zpět na Zemi rychlostí jeden snímek za sekundu, což bude vypadat téměř jako video. Živý přenos můžete sledovat na webových stránkách NASA od pondělí v 18:00 ET.
Didymos a Dimorphos se objeví jako špendlíky světla asi hodinu před dopadem, postupně se zvětšují a jsou v záběru detailnější.
Dimorphos nebyl nikdy předtím pozorován, takže vědci mohou konečně přijmout jeho tvar a vzhled jeho povrchu.
Měli bychom být schopni vidět Dimorphos v nádherných detailech, než do něj DART narazí. Vzhledem k času, který zabere přenos snímků zpět na Zemi, budou viditelné po dobu osmi sekund, než dojde ke ztrátě signálu a mise DARTu skončí – pokud byla úspěšná.
Kosmická loď také má na projížďku svého vlastního fotoreportéra.
Satelit o velikosti kufříku od Italské vesmírné agentury vyjel s DARTem do vesmíru. Nazvaný Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids nebo LICIACube se odpojil od kosmické lodi 11. září. Satelit cestuje za DART, aby zaznamenal, co se děje z bezpečné perspektivy.
Tři minuty po dopadu proletí LICIACube kolem Dimorphosu, aby pořídil snímky a video z nárazového oblaku a možná i špehovat impaktní kráter. CubeSat se otočí, aby své kamery namířil na Dimorphos, když letí kolem.
Snímky a video, i když nejsou okamžitě k dispozici, budou streamovány zpět na Zemi ve dnech a týdnech po srážce.
LICIACube nebude jediným pozorovatelem, který bude sledovat. Dopad budou pozorovat vesmírný dalekohled Jamese Webba, Hubbleův vesmírný dalekohled a mise Lucy NASA. Systém Didymos se může rozjasnit, když je jeho prach a úlomky vymrštěny do vesmíru, řekl Statler, programový vědec NASA.
Ale pozemské dalekohledy budou klíčem k určení, zda DART úspěšně změnil pohyb Dimorphosu.
Systém Didymos byl objeven v roce 1996, takže astronomové mají dostatek pozorování systému. Po dopadu budou observatoře po celém světě sledovat, jak Dimorphos přechází před Didymosem a pohybuje se za ním.
Dimorphos trvá 11 hodin a 55 minut, než dokončí oběžnou dráhu Didymos. Pokud bude DART úspěšný, mohl by se tento čas zkrátit o 73 sekund, „ale ve skutečnosti si myslíme, že to změníme asi o 10 minut,“ řekl Edward Reynolds, projektový manažer DART z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory.
Statler řekl, že by byl překvapen, kdyby měření změny periody přišlo za méně než několik dní, ale ještě více, kdyby to trvalo déle než tři týdny.
„Jsem si velmi jistý, že jsme v pondělí zasáhli a že to bude naprostý úspěch,“ řekl Lindley Johnson, důstojník planetární obrany NASA.
Ale pokud DART mine svou příslovečnou šipku, tým bude připraven zajistit, aby byla kosmická loď v bezpečí a všechny její informace byly staženy, aby zjistili, proč nezasáhla Dimorphos.
Operační centrum mise laboratoře aplikované fyziky v případě potřeby zasáhne, i když DART bude poslední čtyři hodiny své cesty fungovat autonomně.
Cesta příkazu ze Země do kosmické lodi trvá 38 sekund, takže tým může rychle reagovat. Tým DART má 21 pohotovostních plánů, které nacvičil, řekla Elena Adamsová, inženýrka mise DART v laboratoři Applied Physics Lab.
Dimorphos byl pro tuto misi vybrán, protože jeho velikost je srovnatelná s asteroidy, které by mohly představovat hrozbu pro Zemi. Asteroid o velikosti Dimorphos by mohl způsobit „regionální zkázu“, pokud by zasáhl Zemi.
Systém asteroidů je „dokonalou přírodní laboratoří“ pro test, řekl Statler.
Mise umožní vědcům lépe porozumět velikosti a hmotnosti každého asteroidu, což je zásadní pro pochopení objektů v blízkosti Země.
Blízkozemské objekty jsou asteroidy a komety s oběžnou dráhou, která je umístí do vzdálenosti 30 milionů mil (48,3 milionů kilometrů) od Země. Odhalování hrozby objektů v blízkosti Země, které by mohly způsobit vážné poškození, je primárním cílem NASA a dalších vesmírných organizací po celém světě.
V současné době nejsou žádné asteroidy v přímém dopadu na Zemi, ale existuje více než 27 000 blízkozemních asteroidů všech tvarů a velikostí.
Cenná data shromážděná DART přispějí ke strategiím planetární obrany, zejména k pochopení toho, jaký druh síly může posunout oběžnou dráhu blízkozemního asteroidu, který by se mohl srazit s naší planetou.
Filmy aby boj s přiblížením asteroidů vypadal jako uspěchaný boj o ochranu planety, ale „To není způsob, jak dělat planetární obranu,“ řekl Johnson. Vyhodit do povětří asteroid by mohlo být nebezpečnější, protože by se jeho kusy mohly dostat do kolizního kurzu se Zemí.
NASA ale zvažuje jiné metody, jak změnit pohyb asteroidů.
Kosmická loď DART je považována za kinetický impaktor, který by mohl změnit rychlost a dráhu Dimorphosu. Pokud bude DART úspěšný, mohl by to být jeden z nástrojů pro vychylování asteroidů.
Další možností je gravitační tahač, který spoléhá na vzájemnou gravitační přitažlivost mezi kosmickou lodí a asteroidem, aby vytáhl vesmírný kámen z jeho dopadové trajektorie na vlídnější, řekl Johnson.
Další technikou je vychylování iontového paprsku nebo vystřelování iontového motoru na asteroid po dlouhou dobu, dokud ionty nezmění rychlost a oběžnou dráhu asteroidu.
Ale obojí vyžaduje čas.
„Jakákoli technika, kterou si dokážete představit a která mění rychlost oběžné dráhy asteroidu na oběžné dráze, je životaschopná,“ řekl Johnson.
Mezinárodní fórum nazvané Space Planning Commission spojilo 18 národních vesmírných agentur, aby posoudily, co by mohlo být nejlepší pro odklonění asteroidu v závislosti na jeho velikosti a dráze.
Nalezení populací nebezpečných asteroidů a určení jejich velikosti jsou prioritami NASA a jejích mezinárodních partnerů, řekl Johnson. Návrh vesmírného dalekohledu nazvaného mise Near-Earth Object Surveyor je v současné době přezkoumáván.
Systém Didymos nezůstane osamělý příliš dlouho. K průzkumu následků dopadu odstartuje v roce 2024 mise Hera Evropské kosmické agentury. Sonda spolu se dvěma CubeSaty dorazí k systému asteroidů o dva roky později.
Hera bude studovat oba asteroidy, měřit fyzikální vlastnosti Dimorphosu a zkoumat impaktní kráter DART a oběžnou dráhu Měsíce s cílem vytvořit účinnou strategii planetární obrany.